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TG TGV TECHNOLOGY

TGV 玻璃通孔

超快激光改性 + 选择性刻蚀,在玻璃基板上形成高精度垂直电互连

TGV 玻璃通孔成孔示意
WHY TGV

为什么需要 TGV

01

先进封装的关键路径

TGV 是玻璃基板实现垂直电互连的核心工艺,直接决定封装体的密度与信号完整性。

02

封装载体向面板级演进

AI/HPC 推动载体从圆形晶圆走向大尺寸方形面板,玻璃成为关键候选材料。

03

工艺难点集中于此

成孔质量决定后续金属化与可靠性,孔径、锥度、侧壁粗糙度与崩边都需严格控制。

FRONT-END PROCESS

前段四步工艺

  1. 01Substrate Prep

    玻璃基板准备

    选定玻璃材质并确认来料状态。

    • 无碱玻璃 / 硼硅玻璃 / 石英玻璃
    • 关注 CTE 匹配、TTV、翘曲
    • 关注表面粗糙度与内应力
  2. 02Cleaning & Activation

    清洗 / 脱水 / 活化

    为后续成孔与金属化提供洁净、亲水的表面。

    • DI 水、兆声 / 超声清洗、碱洗
    • UV/O₃ 或等离子活化、degas
    • 目标:去颗粒、去有机物、去吸附水,提高润湿与附着
  3. 03Via Formation

    TGV 成孔

    主流路线为 LIDE:超快激光改性 + 选择性刻蚀。

    • 控制孔径与锥度
    • 控制侧壁粗糙度
    • 控制裂纹、崩边与位置精度
  4. 04Via Wall Treatment

    孔壁调理

    改善孔内表面状态,为金属化做准备。

    • 稀酸清洗、等离子处理
    • 除渣、去毛刺、预湿
    • 目标:去除残留、降低微裂纹源、改善孔内润湿性
VIA FORMATION & ETCHING

成孔技术路线与刻蚀体系

LIDE ROUTE

超快激光改性 + 选择性刻蚀

先由超快激光在玻璃内部形成改性区域,再利用选择性湿法刻蚀移除改性材料,形成高精度通孔。

激光改性选择性刻蚀通孔形成
无氟方案

固体碱基湿法刻蚀体系

以高纯固体碱为母料、去离子水为溶剂,经精确配比调配而成的碱性湿法刻蚀体系。

参数控制对象作用机制
浓度刻蚀速率调控溶液中碱基活性离子浓度,决定反应速率基础水平
温度刻蚀速率与形貌通过活化能提升反应速率,同时影响扩散与副反应倾向
时间刻蚀深度与剖面决定累计刻蚀量,控制通孔 / 沟槽深度及过刻程度
  • 摒弃氢氟酸类高危氟源药剂,废液处理流程简单,无氟化物危废处置压力
  • 降低产线环保管控风险
  • 水溶性体系,去离子水多级漂洗即净,无有机残留负担
  • 药液组分衰减平缓,长时间连续生产刻蚀速率波动小,保障批量生产稳定性
PROCESSING CAPABILITY

加工能力指标

≥5μm最小可加工孔径
200:1深径比

预计可做到

>95%通孔圆度
<2.5μm上下孔同心度

@ 肖特 BF33 材料

≤5PPM漏孔率
510×515mm板级加工尺寸

及以下尺寸

图形位置精度

加工区域 300 mm × 300 mm≤ ±0.005 mm
加工区域 510 mm × 515 mm≤ ±0.007 mm

加工平台性能

重复定位精度≤ ±1 μm
定位精度≤ ±1.5 μm
加速度≤ 1 G
最大速度≥ 600 mm/s

基础参数

玻璃材质石英 / 肖特 BF33 / 康宁 / 其他
玻璃厚度范围0.2 mm ~ 1.1 mm
玻璃尺寸板级 510 × 515 mm 及以下

以上为平台加工能力指标,具体窗口需通过实验验证。

RISKS & CONTROL

关键风险与控制

裂纹 / 崩边

激光改质与刻蚀过程引入的应力集中,直接影响良率。

孔位偏差

大面积阵列加工时位置精度需稳定控制。

孔内残留

刻蚀残留与碎屑影响后续金属化的孔内覆盖。

大面板湿法化学兼容性

板级尺寸放大后,湿法处理的均匀性面临挑战。

MATERIAL COMPATIBILITY

材料适配

01

石英玻璃

高纯合成熔融石英,热膨胀极低、光学均匀性高

02

肖特 BF33

硼硅酸盐玻璃,CTE 接近硅,表面粗糙度低

03

康宁 EAGLE XG®

晶圆级光学玻璃,硅匹配、高透过、高稳定性

04

康宁 PYREX® Micro-Electro

硼硅酸盐电子玻璃,成熟可靠、高性价比

05

SCHOTT BOROFLOAT® 33

浮法硼硅酸盐玻璃,高透过率、尺寸稳定

INSPECTION & QUALITY LOOP

检测与质量闭环

AI 智能孔检测与分析系统

01

检测总览

检测进度、结果统计与整体质量状态,支持一键进入复核。

02

孔径精准拟合

基于 AI 算法自动识别孔位并进行高精度圆拟合,微米级精度测量,支持多孔同时检测。

03

孔距与圆度分析

支持阵列孔的节距(Pitch)与圆度分析,输出尺寸与形位公差评估。

04

可追溯样张管理

自动保存检测样张,支持历史样张查看与对比,便于质量追溯。

先进检测技术应用

01

高精度光学成像

多光谱与共聚焦成像穿透玻璃介质,实现微米级通孔三维形貌重建与无损检测。

02

深度学习缺陷识别

基于 CNN 自动提取特征并分类,识别孔壁粗糙度、微裂纹及内部空洞等细微缺陷。

03

多物理场耦合仿真

结合热应力分布仿真与高频电性能测试,评估机械强度与信号完整性。

04

自动化数据闭环

设备兼容 SECS/GEM 协议,对接工厂 MES 系统,实现检测数据实时传输与归档。

面向科研合作与中样品验证开放,欢迎联合研发。

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