突破高效能AI多晶片封裝製造瓶頸的玻璃基板新技術

圖1創新內容說明。成真

想知道如何解決玻璃通孔（Through Glass Via；TGV）製造過程中的微裂紋問題嗎？如何提供1,000 瓦（W）， 1伏特（V）與1,000 安培（A）的電力給AI多晶片封裝內的IC晶片嗎？如何增加玻璃面板尺寸以製造AI多晶片封裝嗎？誠摯地邀請您蒞臨SEMICON Taiwan 2026成真公司（iCometrue）攤位（南港展覽館1館4樓 M0957）探索這些問題。

由於玻璃基板具備優異的熱、機械與電氣特性，已成為高效能AI多晶片封裝極具潛力的平台。在2025年SEMICON Taiwan 2025上，成真公司展出了聚合物通孔連接器（Through Polymer Via connector；TPV connector），提供內含垂直金屬通道（vertical metal interconnect）的玻璃核心（Glass Core）新技術；此玻璃核心可以用於玻璃中介層（Glass Interposer）及BGA基板，用來解決TGV製造時在玻璃基板產生的微裂縫問題。

在2026年SEMICON Taiwan 2026，成真公司將展示多項創新方案，以提供1,000 瓦（W）， 1伏特（V）與1,000安培（A）的電力給AI多晶片封裝內的IC晶片。這些創新方案包括：

在玻璃基板內嵌入銅塊（Copper Block） 以進行電源傳輸

目前的AI多晶片封裝包含GPU晶片與HBM模組，具有超過10,000個用於電源、接地、信號與時脈的I/O （透過 TPV/TGV進行垂直傳輸），其中80%的I/O (以及相對應的TPV/TGV） 是用於電源與接地。面對超過1,000 W的功率需求，如果晶片封裝內的IC晶片的工作電壓是1V，則需要的電流會高於1,000 A。如圖1所示，嵌入式銅塊提供了原本需要大量TPV/TGV的電源與接地路徑，而剩餘約20%的TPV/TGV則用於信號與時脈傳輸。此方法能使玻璃基板所需的TPV/TGV數量大幅減少80%，進而降低製造複雜度、減少成本並提升良率。玻璃基板中的嵌入式銅塊，是透過將銅塊插入預先成型於玻璃基板中的大孔洞來實現；此製程概念與先前在SEMICON Taiwan 2025所揭露的TPV連接器嵌入玻璃基板技術相似。

將電壓轉換器／電壓調節器（Voltage Converter/Regulator；VCR）晶片封裝於AI多晶片封裝中

將VCR晶片封裝於AI多晶片封裝中，使其位於GPU晶片正下方且靠近GPU晶片的位置。嵌入式VCR晶片可將 1,000 W、48 V、21A的輸入電源轉換為1,000 W、1V、1,000A的電力，供GPU晶片使用。如圖1所示，銅塊及Power/Ground金屬連線架構形成低電阻的供電路徑提供外部高壓電源給嵌入式VCR晶片。採用以銅塊為基礎的低電阻供電系統，可以降低供電過程中的功率損耗與熱量產生。

在玻璃基板上方的金屬連線架構中嵌入矽橋 (Silicon Bridge)、DTC (deep-trench decoupling capacitors) 及VCR晶片

在SEMICON Taiwan 2025上，成真公司曾展示將矽橋及DTC嵌入玻璃基板的大孔洞中。此次，如圖1所示，成真公司展示將矽橋、DTC及VCR晶片改為嵌入在玻璃基板上方的金屬連線架構中，而TPV連接器和銅塊則嵌入玻璃基板的大孔洞中，這種方法進一步簡化了使用玻璃基板的AI多晶片封裝製造過程和成本。

在AI多晶片封裝的邊緣安裝電氣／光學連接器

當玻璃基板用於多晶片封裝時，電源和信號通常是透過封裝底部的錫球，經由玻璃基板下方的金屬連線架構（Backside Interconnection Scheme）、玻璃基板內的TPV/TGV以及玻璃基板上方的金屬連線架構（Frontside Interconnection Scheme）傳輸至半導體晶片。成真公司推出創新架構，改由放置在多晶片封裝邊緣的電氣或光學連接器來提供電源並傳輸信號，實現了完全沒有TPV/TGV的大型玻璃面板級系統（System-on-Panel；SOP）封裝。如圖2所示，電源和信號是透過位於多晶片封裝邊緣的電氣及/或光學連接器來輸入，而不是透過封裝底部的錫球。

在此架構中，厚玻璃基板作為製造過程的封裝平台並保留於最終封裝中以提供優良的機械強度；製造過程包括在厚玻璃基板上製作金屬連線架構，並且在金屬連線架構中嵌入矽橋、IPD與VCR晶片等元件；隨後，半導體晶片（CPU、GPU、ASIC、HBM）以覆晶方式接合至金屬連線架構的表面，而位於多晶片封裝邊緣的電氣及／或光學連接器和被動元件則利用表面黏著技術（SMT）黏著在金屬連線架構的表面。此設計不僅完全免除玻璃基板內TGV/TPV的需求，還能使用更厚的玻璃基板以大幅降低面板翹曲，使製造時的面板尺寸顯著增加。

超越摩爾定律：玻璃基板建構的AI多晶片封裝時代

嵌入TPV連接器與銅塊的玻璃基板提供了一個解决現行TGV製程問題的可行方案；將矽橋、DTC及VCR晶片嵌入玻璃基板上方的金屬連線架構中，進一步簡化了AI多晶片封裝的製程；完全没有TGV/TPV厚玻璃基板架構提供大尺寸的SOP多晶片封裝平台。基於這些創新技術與架構，成真公司開創了多晶片封裝的新時代，成功將摩爾定律延伸至玻璃基板系統封裝時代，加速高效能運算與AI應用的全面發展。