微孔玻璃基板技術(shù) TGV（Through Glass Via）在現(xiàn)代電子和半導(dǎo)體行業(yè)中展現(xiàn)出了重要的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值，尤其是在先進(jìn)封裝技術(shù)中，如AI算力封裝、射頻、光通訊以及Mini/Micro LED等領(lǐng)域，展現(xiàn)出重要的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

TGV 玻璃通孔

先進(jìn)封裝的變革 重新定義基板

TGV（Through-Glass Via），玻璃通孔，即是一種在玻璃基板上制造貫穿通孔的技術(shù)，與硅通孔（TSV）都是先進(jìn)封裝中不可或缺的。

相比于TSV（硅通孔），玻璃通孔的優(yōu)點(diǎn)：

☑  優(yōu)良的高頻電學(xué)特性。玻璃材料是一種絕緣體材料，襯底損耗和寄生效應(yīng)大大減小，保證了傳輸信號(hào)的完整性；

☑  熱膨脹系數(shù)可調(diào)。玻璃熱膨脹系數(shù)可調(diào)，可以降低與不同材料間的熱失配；

☑  超薄玻璃襯底易于獲取。超大尺寸和超薄面板玻璃以及超薄柔性玻璃材料易獲取。

☑  工藝流程簡(jiǎn)單。不需要在襯底表面及TGV內(nèi)壁沉積絕緣層，且超薄轉(zhuǎn)接板中不需要減�。�

☑  機(jī)械穩(wěn)定性強(qiáng)。即便當(dāng)轉(zhuǎn)接板厚度小于100µm時(shí)，翹曲依然較小；

作為一種可能替代硅基板的材料，玻璃通孔（TGV）三維互連技術(shù)因眾多優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

超快激光誘導(dǎo)刻蝕

TGV通孔關(guān)鍵工藝

玻璃通孔技術(shù)是約束TGV發(fā)展的主要困難之一。TGV通孔的制備需要滿足高速、 高精度、窄節(jié)距、側(cè)壁光滑、垂直度好以及低成本等一系列要求。

不同玻璃通孔制備方法對(duì)比：

TGV通孔制備的方法有噴砂、機(jī)械鉆孔、干法刻蝕、濕法腐蝕、聚焦放電等，然而上述方法都有明顯的缺點(diǎn)，目前TGV通孔制備的使用最廣泛的方法是：激光誘導(dǎo)刻蝕。

Femto  飛秒激光器玻璃改質(zhì)

▸ 激  光 器：Femto-1000

▸ 脈      寬：<3 ps

▸ 切割效率：3000-5000 孔/s

Femto飛秒激光器在TGV通孔中的應(yīng)用，不僅提升了加工精度和質(zhì)量，還拓寬了設(shè)計(jì)自由度，是實(shí)現(xiàn)高密度集成和微納電子器件制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。Femto 飛秒激光器在TGV通孔中主要有以下優(yōu)勢(shì)：

▸ 高精度與小尺寸加工能力

▸ 非熱效應(yīng)加工：加工幾乎不產(chǎn)生熱量，保證了玻璃通孔邊緣的光滑度和完整性。

▸ 材料廣泛適用性：在TGV應(yīng)用中，不同材質(zhì)的基板都能夠被有效處理。

▸ 深寬比高：可直接鉆出高深寬比的微孔，無(wú)需后續(xù)的化學(xué)蝕刻或機(jī)械加工。

改質(zhì)后腐蝕成孔效果（小孔）：

改質(zhì)后腐蝕成孔效果（大孔）：

總 結(jié)

通過(guò)Femto 飛秒激光器超快脈沖激光誘導(dǎo)玻璃產(chǎn)生變性區(qū)，該區(qū)域更容易被氫氟酸刻蝕，基于這一現(xiàn)象可以在玻璃上制作通孔/盲孔。采用華日激光Femto飛秒激光器，TGV通孔激光誘導(dǎo)刻蝕法具有成孔質(zhì)量均勻，一致性好，孔圓度小于3μm，無(wú)裂紋，成孔速率快！

文章來(lái)源：華日激光

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