Nippon Electric Glass Co., Ltd. heeft een kernsubstraat van glaskeramiek ontwikkeld (hierna de "GC CoreTM" genoemd), dat veelbelovende mogelijkheden biedt voor gebruik in halfgeleiderpakketten van de volgende generatie. In de afgelopen jaren is er door de groeiende vraag naar datacenters en de toename van het dataverkeer als gevolg van de verspreiding van technologieën zoals generatieve kunstmatige intelligentie, vraag ontstaan naar halfgeleiders met hogere prestaties en een lager energieverbruik die worden gebruikt in de infrastructuur die deze technologieën ondersteunt. Om de prestaties van halfgeleiders te verbeteren, is het essentieel om circuits te verkleinen, chiplets te ontwikkelen en de grootte van substraten te vergroten.

Conventionele plastic kernsubstraten maken het echter moeilijk om circuits te miniaturiseren, en ze hebben ook stijfheidsproblemen, zoals vervorming bij het monteren van meerdere halfgeleiderchips of het groter maken van het substraat. Daarom wordt er vooruitgang geboekt in de ontwikkeling van kernsubstraten van glas, dat uitstekende elektrische eigenschappen, stijfheid en vlakheid heeft, als een materiaal van de volgende generatie om kunststof kernsubstraten te vervangen. De GC CoreTM die NEG onlangs heeft ontwikkeld, is een kernsubstraat dat gemaakt is van een composiet van glaspoeder en keramisch poeder.

Naast de eigenschappen van een kernsubstraat van glas, biedt het nieuwe materiaal het voordeel dat het gemakkelijk te bewerken is bij het maken van microdoorvoeringen. Kenmerken van GC CoreTM ontwikkeld door Nippon Electric Glass: Kan geboord worden met een CO2 laser: Er moeten microgaatjes worden gemaakt in het kernsubstraat om de fijne metalen bedrading aan de voor- en achterkant elektrisch te verbinden. Hoge snelheid & barstvrij: Bij het boren van gaten in gewone glassubstraten met een CO 2-laser zal een bepaald percentage barsten ontwikkelen, wat kan leiden tot breuk van het substraat.

De GC CoreTM heeft ook de eigenschappen van keramiek, waardoor boren met hoge snelheid en zonder scheuren mogelijk is. Zuinig en zal naar verwachting de massaproductiekosten verlagen: Bij het boren van gaten in gewone glassubstraten is de meest gebruikelijke methode het gebruik van laseraanpassing en etsen om gaten te maken om scheuren te voorkomen, maar deze methode is technisch moeilijk en vereist een kapitaalinvestering. De GC CoreTM is voordelig omdat de gaten gemaakt kunnen worden met behulp van een veelgebruikte CO2-lasermachine, en het bedrijf verwacht de massaproductiekosten te kunnen verlagen.

Lage diëlektrische constante en verlies-tangens: Het glaskeramische materiaal maakt gebruik van LTCC (low temperature co-fired ceramics), een materiaal dat exclusief door NEG is ontwikkeld. Dit materiaal heeft een lage diëlektrische constante en verlies-tangens en vermindert signaalvertraging en diëlektrisch verlies. Dunne substraten beschikbaar: De GC CoreTM is sterker dan glassubstraten, waardoor dunnere substraten mogelijk zijn, wat bijdraagt aan dunnere halfgeleiders.

Omdat het minder snel breekt, is het bovendien gemakkelijker te hanteren tijdens het productieproces van halfgeleiderverpakkingen. Gemakkelijk specificaties wijzigen om aan de behoeften van klanten te voldoen: De eigenschappen van de GC CoreTM, die afhangen van de samenstelling en mengverhouding van glas en keramiek, kunnen worden aangepast aan de behoeften van de gebruiker. Naast types met een lage diëlektrische constante en uitstekende diëlektrische eigenschappen, biedt het bedrijf ook types met een hoge expansie die overeenkomen met de thermische expansie van plastic substraten en types met een hoge sterkte, waardoor het mogelijk is om substraten te ontwikkelen die voor een groot aantal toepassingen gebruikt kunnen worden.