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华日激光Femto飞秒激光器在TGV微孔玻璃基板技术中的应用
材料来源:华日激光           录入时间:2024/6/7 20:29:59

微孔玻璃基板技术 TGV(Through Glass Via)在现代电子和半导体行业中展现出了重要的市场应用价值,尤其是在先进封装技术中,如AI算力封装、射频、光通讯以及Mini/Micro LED等领域,展现出重要的市场应用前景。

TGV 玻璃通孔

先进封装的变革 重新定义基板

TGV(Through-Glass Via),玻璃通孔,即是一种在玻璃基板上制造贯穿通孔的技术,与硅通孔(TSV)都是先进封装中不可或缺的。

相比于TSV(硅通孔),玻璃通孔的优点:

☑  优良的高频电学特性。玻璃材料是一种绝缘体材料,衬底损耗和寄生效应大大减小,保证了传输信号的完整性;

☑  热膨胀系数可调。玻璃热膨胀系数可调,可以降低与不同材料间的热失配;

☑  超薄玻璃衬底易于获取。超大尺寸和超薄面板玻璃以及超薄柔性玻璃材料易获取。

☑  工艺流程简单。不需要在衬底表面及TGV内壁沉积绝缘层,且超薄转接板中不需要减薄;

☑  机械稳定性强。即便当转接板厚度小于100µm时,翘曲依然较小;

作为一种可能替代硅基板的材料,玻璃通孔(TGV)三维互连技术因众多优势成为当前的研究热点。

超快激光诱导刻蚀

TGV通孔关键工艺

玻璃通孔技术是约束TGV发展的主要困难之一。TGV通孔的制备需要满足高速、 高精度、窄节距、侧壁光滑、垂直度好以及低成本等一系列要求。

不同玻璃通孔制备方法对比:

TGV通孔制备的方法有喷砂、机械钻孔、干法刻蚀、湿法腐蚀、聚焦放电等,然而上述方法都有明显的缺点,目前TGV通孔制备的使用最广泛的方法是:激光诱导刻蚀。

Femto  飞秒激光器玻璃改质

▸ 激  光 器:Femto-1000

▸ 脉      宽:<3 ps

▸ 切割效率:3000-5000 孔/s

Femto飞秒激光器在TGV通孔中的应用,不仅提升了加工精度和质量,还拓宽了设计自由度,是实现高密度集成和微纳电子器件制造的关键技术之一。Femto 飞秒激光器在TGV通孔中主要有以下优势:

▸ 高精度与小尺寸加工能力

▸ 非热效应加工:加工几乎不产生热量,保证了玻璃通孔边缘的光滑度和完整性。

▸ 材料广泛适用性:在TGV应用中,不同材质的基板都能够被有效处理。

▸ 深宽比高:可直接钻出高深宽比的微孔,无需后续的化学蚀刻或机械加工。

改质后腐蚀成孔效果(小孔):

改质后腐蚀成孔效果(大孔):

总 结

通过Femto 飞秒激光器超快脉冲激光诱导玻璃产生变性区,该区域更容易被氢氟酸刻蚀,基于这一现象可以在玻璃上制作通孔/盲孔。采用华日激光Femto飞秒激光器,TGV通孔激光诱导刻蚀法具有成孔质量均匀,一致性好,孔圆度小于3μm,无裂纹,成孔速率快!

文章来源:华日激光

注:文章版权归原作者所有,本文仅供交流学习之用,如涉及版权等问题,请您告知,我们将及时处理。


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