第30章 在封装基板上死磕 （1/3）

在封装基板上死磕

#### 第三十一章：在封装基板上死磕

华为东莞实验室，深夜。

江知夏面前堆满了关于“封装基板”的文献和样品。既然晶圆上的金属互联层已经因为氧化而电阻超标，无法通过常规手段修复，他决定采纳江折夏的建议——在封装基板上“动手术”，用外部的极致设计来弥补内部的缺陷。

“陈默，查到了吗？”江知夏盯着屏幕上的阻抗曲线，声音沙哑。

“查到了。”陈默指着屏幕上的一篇刚公开的华为专利，“你看这个，CNA。华为最近申请了一种基于玻璃芯板的封装技术。玻璃的介电常数低，损耗小，而且热膨胀系数可以调节。”

“玻璃基板……”江知夏眼中闪过一丝精光，“对，就是它！传统的有机基板太软，热稳定性差，压上去可能会加剧芯片的翘曲。玻璃基板硬度高，能给这颗‘废片’提供最强的支撑。”

他迅速在白板上画出了新的架构图。

“我们的策略是：既然芯片内部的电阻大了，那我们就在基板上做文章。利用玻璃基板的高密度互连能力，设计一种‘分布式旁路结构’。”

“旁路？”陈默有些不解。

“对。”江知夏解释道，“芯片上的金属线电阻大，就像是一条拥堵的土路。我们在基板上，用高导电率的铜柱，直接跨过这些拥堵路段，创建一条‘高架桥’。信号不经过芯片内部的高阻区，而是通过基板上的重布线层直接传输。”

这听起来简单，做起来却是地狱难度。

要在封装基板上实现这种微米级的“高架桥”，需要极高的对准精度。而且，玻璃基板虽然硬，但也脆。在压合过程中，稍有不慎就会碎裂。

“而且，我们还得解决散热问题。”陈默补充道，“芯片电阻变大，发热量也会剧增。玻璃虽然导热比塑料好，但远不如金属。”

“散热……”江知夏脑海中突然闪过厦门大学和华为合作的那篇论文——《金刚石散热技术》。

“金刚石！”江知夏猛地一拍桌子，“我们在封装基板的底部，直接键合一层多晶金刚石衬底！金刚石的热导率是铜的5倍，是真正的‘热沉’！”

“金刚石加玻璃？”陈默瞪大了眼睛，“知夏，你这是要把最硬的材料和最脆的材料结合在一起？这工艺难度太大了，而且成本……”

“成本已经不重要了！”江知夏吼道，“现在是救命！只要能跑通，哪怕是用黄金铺路我也干！”

接下来的48小时，是一场与物理极限的博弈。

江知夏利用华为的仿真软件，对“玻璃基板+金刚石散热”的结构进行了无数次模拟。

他发现，玻璃和金刚石的热膨胀系数差异巨大。在高温压合时，两者会产生巨大的剪切应力，导致基板分层。

“必须加缓冲层。”江知夏咬着牙，“在玻璃和金刚石之间，加一层柔性聚合物，厚度控制在2微米。这层聚合物要能吸收应力，同时不能影响导热。”

设计完成后，就是最关键的试制。

华为的封装实验室里，一台昂贵的真空键合机正在运转。

江知夏穿着无尘服，亲自操作。

第一步，在玻璃基板上制作重布线层。

利用激光钻孔技术，在玻璃上打出数千个微米级的通孔。这一步必须极其小心，激光能量稍微大一点，玻璃就会裂开。

“能量设置在30%，频率50kHz。”江知夏紧盯着操作皮肤，“启动。”

激光束在玻璃上飞速游走，像是一位精细的雕刻家。

第二步，键合金刚石。

这是最惊心动魄的一步。

江知夏将切好的金刚石薄膜，小心翼翼地放置在玻璃基板的背面。中间涂上了那层特制的柔性聚合物。

“抽真空，升温到180度。”

随着温度升高，聚合物开始软化，填充微观缝隙。

“加压，5MPa。”