第30章 在封裝基板上死磕 （1/3）

在封裝基板上死磕

#### 第三十一章：在封裝基板上死磕

華爲東莞實驗室，深夜。

江知夏面前堆滿了關於“封裝基板”的文獻和樣品。既然晶圓上的金屬互聯層已經因爲氧化而電阻超標，無法通過常規手段修復，他決定採納江折夏的建議——在封裝基板上“動手術”，用外部的極致設計來彌補內部的缺陷。

“陳默，查到了嗎？”江知夏盯着屏幕上的阻抗曲線，聲音沙啞。

“查到了。”陳默指着屏幕上的一篇剛公開的華爲專利，“你看這個，CNA。華爲最近申請了一種基於玻璃芯板的封裝技術。玻璃的介電常數低，損耗小，而且熱膨脹係數可以調節。”

“玻璃基板……”江知夏眼中閃過一絲精光，“對，就是它！傳統的有機基板太軟，熱穩定性差，壓上去可能會加劇芯片的翹曲。玻璃基板硬度高，能給這顆‘廢片’提供最強的支撐。”

他迅速在白板上畫出了新的架構圖。

“我們的策略是：既然芯片內部的電阻大了，那我們就在基板上做文章。利用玻璃基板的高密度互連能力，設計一種‘分佈式旁路結構’。”

“旁路？”陳默有些不解。

“對。”江知夏解釋道，“芯片上的金屬線電阻大，就像是一條擁堵的土路。我們在基板上，用高導電率的銅柱，直接跨過這些擁堵路段，創建一條‘高架橋’。信號不經過芯片內部的高阻區，而是通過基板上的重佈線層直接傳輸。”

這聽起來簡單，做起來卻是地獄難度。

要在封裝基板上實現這種微米級的“高架橋”，需要極高的對準精度。而且，玻璃基板雖然硬，但也脆。在壓合過程中，稍有不慎就會碎裂。

“而且，我們還得解決散熱問題。”陳默補充道，“芯片電阻變大，發熱量也會劇增。玻璃雖然導熱比塑料好，但遠不如金屬。”

“散熱……”江知夏腦海中突然閃過廈門大學和華爲合作的那篇論文——《金剛石散熱技術》。

“金剛石！”江知夏猛地一拍桌子，“我們在封裝基板的底部，直接鍵合一層多晶金剛石襯底！金剛石的熱導率是銅的5倍，是真正的‘熱沉’！”

“金剛石加玻璃？”陳默瞪大了眼睛，“知夏，你這是要把最硬的材料和最脆的材料結合在一起？這工藝難度太大了，而且成本……”

“成本已經不重要了！”江知夏吼道，“現在是救命！只要能跑通，哪怕是用黃金鋪路我也幹！”

接下來的48小時，是一場與物理極限的博弈。

江知夏利用華爲的仿真軟件，對“玻璃基板+金剛石散熱”的結構進行了無數次模擬。

他發現，玻璃和金剛石的熱膨脹係數差異巨大。在高溫壓合時，兩者會產生巨大的剪切應力，導致基板分層。

“必須加緩衝層。”江知夏咬着牙，“在玻璃和金剛石之間，加一層柔性聚合物，厚度控制在2微米。這層聚合物要能吸收應力，同時不能影響導熱。”

設計完成後，就是最關鍵的試製。

華爲的封裝實驗室裏，一臺昂貴的真空鍵合機正在運轉。

江知夏穿着無塵服，親自操作。

第一步，在玻璃基板上製作重佈線層。

利用激光鑽孔技術，在玻璃上打出數千個微米級的通孔。這一步必須極其小心，激光能量稍微大一點，玻璃就會裂開。

“能量設置在30%，頻率50kHz。”江知夏緊盯着操作皮膚，“啓動。”

激光束在玻璃上飛速遊走，像是一位精細的雕刻家。

第二步，鍵合金剛石。

這是最驚心動魄的一步。

江知夏將切好的金剛石薄膜，小心翼翼地放置在玻璃基板的背面。中間塗上了那層特製的柔性聚合物。

“抽真空，升溫到180度。”

隨着溫度升高，聚合物開始軟化，填充微觀縫隙。

“加壓，5MPa。”