京瓷推新型多層陶瓷基板 應對AI半導體封裝挑戰

KYOTO, Japan--(BUSINESS WIRE)--Apr 27, 2026--

日本京瓷公司（Kyocera Corporation，社長：坂口志郎）今日宣布，將推出一款新型多層陶瓷核心基板，專為先進半導體封裝而設，以應對人工智能（AI）數據中心架構演變下，xPU（通用處理器）(1) 及交換機ASIC（專用積體電路）等晶片複雜性日益增加的需求。這款新產品將於2026年5月26日至29日，在美國佛羅里達州奧蘭多（Orlando, Florida, USA）舉行的國際半導體封裝技術會議ECTC 2026上首次亮相。

該新型核心基板採用京瓷專有的精密陶瓷（Fine Ceramic）材料製造，專為高密度佈線及卓越剛性而設計。京瓷公司指出，這些特性可顯著減少高性能半導體封裝中的變形（翹曲）問題，這正是隨著設備集成度及處理速度需求不斷提升所面臨的一大挑戰。

2.5D整合翹曲比較及模擬模型 AP圖片

(1)：xPU是處理人工智能（AI）的各種處理單元（PU）的統稱，例如中央處理器（CPU）及圖形處理器（GPU）。

生成式人工智能（AI）及大型語言模型（large language models）的發展，正推動全球人工智能數據中心的普及，並對高性能xPU及ASIC半導體產生龐大需求，這些晶片需要更大、更密集的封裝基板，尤其是在2.5D封裝(2)方面。傳統由有機材料製成的核心基板，由於翹曲及佈線微型化等挑戰，特別是在較大尺寸下，已成為提升性能的瓶頸。京瓷公司正利用其在層壓陶瓷材料方面的專業知識，透過新型多層陶瓷核心基板解決這些限制，為先進半導體封裝提供更高的剛性及更精細的佈線。

先進半導體封裝用多層陶瓷核心基板 AP圖片

(2)：2.5D封裝（2.5D packaging）是指一種結構，其中多個積體電路晶片（IC chips）並排置於高密度中介層（interposer，即中繼基板）上，利用精細電路圖案及垂直層間佈線以提升處理速度。

主要特點

1. 高剛性多層陶瓷核心基板，有效減少大型封裝基板的翹曲問題

京瓷的多層陶瓷核心基板，相比有機材料製成的核心基板，提供更高的剛性及抗變形（彎曲）能力，從而最大限度地減少每個安裝階段的翹曲。因此，京瓷的多層陶瓷技術能夠利用更纖薄的基板(3)實現更高的設備性能，同時促進進一步的微型化。

(3)：根據京瓷公司於2026年2月的模擬結果。

2. 多層陶瓷結構實現更精細佈線

在多層陶瓷基板中，陶瓷層之間的導電路徑稱為「通孔」（vias）。這些通孔在陶瓷可塑狀態下（燒結前）形成，相比傳統有機核心基板用於製造通孔的鑽孔工藝，透過卓越的微加工技術實現更精細的佈線。陶瓷基板所實現的更小通孔直徑及更緊密通孔間距，有效解決了傳統有機核心基板在高密度佈線方面所面臨的挑戰。

3. 支持定制設計要求及設計階段的性能模擬

在設計階段，京瓷公司會根據設備性能目標及指定的安裝工藝，提供熱學、電學及基板翹曲的模擬服務。這些模擬數據可確保客戶的開發效率更高，並有助於成品設備實現其設計目標。

京瓷公司將繼續致力於開發新的封裝材料及技術，以滿足半導體行業不斷變化的客戶需求。

關於京瓷

京瓷公司（Kyocera Corporation，東京證券交易所代碼：6971）作為京瓷集團（Kyocera Group）的母公司及全球總部，於1959年成立，初期主要生產精密陶瓷（Fine Ceramics，亦稱「先進陶瓷」）。透過將這些工程材料與金屬結合，並整合其他技術，京瓷已發展成為廣泛行業的領先陶瓷部件供應商，產品涵蓋汽車部件、半導體封裝、電子設備、智能能源系統、打印機、影印機及流動電話等。截至2025年3月31日止年度，該公司的綜合銷售收入總計達2萬億日圓（約132億美元）。京瓷公司入選《福布斯》（Forbes）雜誌2025年「全球2000強」（Global 2000）全球最大上市公司榜單，並獲《華爾街日報》（The Wall Street Journal）評為「全球100家最可持續管理公司」之一。2026年1月，京瓷公司連續第五年入選科睿唯安（Clarivate）的「全球創新百強」（Top 100 Global Innovators）榜單。

（美聯社）

京瓷公司與東北大學電氣通信研究所，共同開發一項新技術，利用局部激光熱處理方法「激光退火」，將光隔離器直接集成到矽光子晶片上。光隔離器是一種透過只允許光訊號單向傳輸，從而減少訊號反射，穩定光通訊的元件。總結這些研究成果的論文，已於2026年9月2日，在電機電子工程師學會（IEEE）發行的學術期刊《IEEE Access》上發表。

隨著生成式人工智能及相關技術對全球數據網絡帶來前所未有的需求，矽光子技術為數據中心提供更快、更節能的解決方案。矽光子技術的擴展，正推動對共封裝光學元件（CPO）技術的需求。CPO技術將光學及電子電路集成在同一半導體封裝內，以最大限度地減少訊號路徑、訊號損耗及功耗。在光學電路中，反射回激光光源的光線會降低性能。光隔離器能抑制反射光，從而克服這個挑戰。下一代結合CPO技術的緊湊型集成光學電路，將需要能夠直接在矽光子晶片上製造的光隔離器。

所開發技術（激光退火）的特點 AP圖片

光隔離器通常使用一種名為「磁光石榴石」的晶體材料。要發揮光隔離器功能，這種材料需要在大約攝氏600度或更高的溫度下進行熱處理。然而，將整個矽光子晶片加熱到這個溫度，可能會損壞電極、佈線及其他晶片上的元件。如何選擇性地只對磁光石榴石進行熱處理，而不會使晶片其他區域過熱，一直是一個重大挑戰。為應對這個挑戰，京瓷公司與東北大學開發了一種單片集成技術，透過「激光退火」工藝，將激光束局部應用於需要熱處理的晶片區域，從而將光隔離器直接製造在矽光子晶片上。京瓷公司與東北大學已展示該裝置的運作。

所開發技術的特點包括：

透過激光退火技術製造並集成到矽光子電路上的光隔離器顯微圖像 AP圖片

1) 局部激光加熱可在不損壞矽光子晶片的情況下，對磁光石榴石進行熱處理。近紅外激光束只應用於約700乘700微米的光隔離器電路區域，該區域已沉積磁光石榴石薄膜，使其結晶並具備抑制反射光所需的特性。與傳統在熔爐中加熱整個晶片的方法不同，這種方法幾乎消除了對周圍光學電路及電極的熱影響。

2) 在矽光子晶片上進行光隔離器測試。研究團隊利用這項技術，製造了一個利用光干涉結構的裝置，並透過實驗展示其作為光隔離器的運作。實驗中，團隊比較了對應訊號光（正向傳播）的光學輸出，與對應反射光（反向傳播）的光學輸出。結果證實，在光通訊波長範圍內，隔離比達到13.6分貝，將反射光減少約95%。電子顯微鏡亦證實，激光照射區域的磁光石榴石在矽波導上良好結晶。

京瓷公司與東北大學此前曾合作開發相關的光隔離器技術，可集成到光學電路中。為將這些技術商業化，兩家機構旨在實現更低損耗、更高效率及提高大規模生產的生產力。他們將繼續推進合作，為高效及可持續的資訊社會發展作出貢獻。

（美聯社）