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三星電子和三星顯示器正在聯合開發下一代玻璃中介層技術，預計最早將于今年推出原型產品，以期與全球超大規模技術公司開展業務合作。通過用玻璃取代傳統的硅中介層，三星旨在大幅降低封裝成本，同時增強其代工業務的競爭力。
據半導體行業消息人士7月10日透露，三星顯示器近期組建了專門的玻璃中介層研發團隊，并已啟動早期研發工作。該公司預計將專注于通過光刻工藝在玻璃基板上實現重分布層（RDL）的圖案化。
一位業內人士表示：“顯示器制造商擁有在玻璃上重復沉積金屬、進行光刻和蝕刻精細電路的核心技術。由于RDL的形成是玻璃中介層的關鍵工藝，三星顯示器可以充分利用其現有的專業技術。”
中介層是先進半導體封裝中的關鍵組件，用作中間襯底。用玻璃代替硅可以提高襯底的平整度，從而實現更精細的電路圖案化。此外，玻璃的熱膨脹系數更低，能夠減少芯片與襯底之間熱膨脹系數不匹配導致的翹曲。這項技術已成為下一代人工智能半導體領域極具前景的解決方案。
重復布線層 (RDL) 是一種精細的布線層，用于將通過玻璃通孔 (TGV) 傳輸的信號重新分配到指定位置。它們通過絕緣層和銅互連的重復堆疊來連接半導體芯片和基板。人工智能半導體中介層需要數十層均勻成型的 RDL，因此高精度光刻、曝光、蝕刻和電鍍技術至關重要。業界對 RDL 實現的關注度已逐漸從 TGV 加工轉向 RDL 實現，將其視為玻璃封裝技術的關鍵差異化因素。
三星顯示器面臨的主要技術挑戰之一是克服 SeWaRe（分離和翹曲）現象。SeWaRe 現象發生在 RDL 工藝中，當味之素增材膜 (ABF) 絕緣材料層壓到玻璃上，并將面板切割成單個產品時。玻璃和有機材料之間熱膨脹系數 (CTE) 的差異產生的應力會導致層間分離、玻璃開裂或剝落。為了解決這個問題，三星顯示器正在加快與主要材料供應商的合作。
今年，該公司還重組了研發部門，以加強半導體玻璃封裝技術。公司在其先進研發部門內部成立了一支專門的研發團隊，預計隨著商業化進程的推進，該團隊的職責將轉移到產品開發部門。
三星顯示器此舉被認為具有重要的戰略意義，因為該公司正在尋求除智能手機OLED業務之外的新增長點。與此同時，中國顯示器制造商京東方和臺灣友達光電也在積極尋求半導體封裝領域的機遇。
今年早些時候任命趙成燦為公司研究院院長，與這一戰略相符。趙成燦此前曾領導過多個先進研究項目，長期以來一直倡導玻璃封裝技術，預計將推動三星顯示器公司向半導體封裝領域擴張。
一位業內人士表示：“任命一位一直以來都大力推廣玻璃封裝技術的研發主管，這傳遞出了一個意義重大的信號。三星顯示器公司已將半導體封裝技術視為新的增長引擎，并正在據此調整其組織架構。”
三星電子預計將把用于中介層的TGV工藝、銅填充和玻璃基板制造外包給專業的外部供應商，因為這些工藝可以在不共享敏感電路設計信息的情況下完成。據報道，該公司正與包括Soulbrain、Chemtronics和Joongwoo M-Tech在內的多家供應商合作開發原型產品。
三星電子計劃將玻璃中介層定位為下一代平臺，直接與臺積電的先進封裝技術展開競爭，包括CoWoS（芯片封裝在晶圓基板上）和CoPoS（芯片封裝在面板基板上）。中介層是2.5D和3D半導體封裝的關鍵組件，能夠實現半導體芯片和封裝基板之間的高速信號傳輸。
盡管硅中介層與半導體芯片使用相同的晶圓，但其附加值僅為后者的五分之一左右。三星決定開發玻璃中介層，體現了其減少對昂貴硅晶圓依賴、同時提升成本競爭力的戰略。此外，玻璃材質也有利于大尺寸面板的制造工藝，從而提高生產效率。
一位業內人士表示：“三星電子的最終目標遠不止于改變基板材料。該公司旨在構建一個完整的‘Fabric’生態系統，整合晶圓代工和先進封裝技術，與臺積電的CoWoS和CoPoS平臺展開競爭。玻璃中介層將是該戰略的關鍵組成部分，預計今年將推出原型產品，三星也將開始與主要客戶開展推廣活動。”
（來源：編譯自thelec ）
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