三菱瓦斯化學積極展開光電融合材料應用提案

 

刊登日期:2025/1/23
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日本三菱瓦斯化學(MGC)將自2025年展開「光電融合」技術相關之基板材料的商用樣品推廣。目前已設定光學元件搭載於半導體封裝基板上的配置,開發了具有低介電特性、低熱膨脹的材料。此配置預計將於2020年代後半至2030年左右開始實用化,因此三菱瓦斯化學計畫透過提早展開材料提案以獲得日後採用。

「光電融合」可望成為電力爆增時代的解決之道而受到關注,尤其是隨著雲端服務、人工智慧的普及,全球資料中心的耗能不斷增加,亦有預測顯示,以目前的技術在2030年資料中心的耗能將佔全球總電力消費的近10%。而可望解決此一社會問題的關鍵即是以利用光的方式取代了過去以電進行計算處理的「光電融合」技術。為了階段性地將光處理導入電腦的內部結構中,各家電子元件公司亦相繼設定產品開發藍圖。

以第一階段而言,在印刷電路板(PCB)上搭載光學元件且在PCB上將光轉換為電的規格開始普及。然而,光學元件與半導體晶片之間仍然存在物理距離,導致傳輸損耗,因此為了進一步促進高效率化,目前已出現將電子積體電路與光子積體電路共同裝在同個載板,形成模組與晶片共同封裝之「共同封裝光學元件(Co-Packaged Optics; CPO)」配置的提案。

三菱瓦斯化學已計畫自2025年起開始在亞洲地區提供可做為CPO封裝基板核心材料之銅箔基板(CCL)「HL972LFI(LD)」的商用樣品,產品規格中介電常數(Dk)約為3.2,熱膨脹係數(CTE)則約2.5 ppm/℃。為了進一步實現高速化、省電力化,隨著以光取代電利用於晶片之間或晶片內部通訊的研究持續推進,三菱瓦斯化學也已展開Dk小於3之積層材料的開發。

除了核心材料之外,三菱瓦斯化學也推出了插入於晶片與封裝基板之間以重新分配佈線之有機中介層的材料「BT Copper」,是一種在銅箔上塗覆雙馬來醯亞胺三嗪(Bismaleimide Triazine)樹脂而製成的材料,並有Dk為2.5、介電損耗(Df)為0.0017的「CRS792LX」以及Dk為2.3、Df為0.0013之「CRS792FS」等製品,絕緣層的厚度最小可薄化至6 μm,藉此將可降低傳輸損耗。

此外,三菱瓦斯化學亦將訴求「BT Copper」可因應製作複雜重佈線層(RDL)之際所需的微細配線以及連接各層的貫通孔(via)等需求的優點。目前已達到可對應佈線寬度與佈線間距(L/S)為2/2 μm的水準,且三菱瓦斯化學也已投入1/1 μm用途的開發。使用紫外線雷射的狀況下,可以製作頂部直徑為15 μm、底部直徑為12 μm的貫通孔,今後三菱瓦斯化學將進一步達到直徑10 μm的目標。


資料來源: https://chemicaldaily.com/archives/575542
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