Philo：不使用激光湿法蚀刻制造TGV

最近进入玻璃芯基板业务的公司最大的担忧是确保铜和玻璃之间的粘合性，以及TGV（玻璃贯通电极）内的裂纹和空隙。

这是因为此前用作半导体基板材料的塑料（FR4）的物理性能与玻璃有很大差异，因此不容易实现良率。 

Philo是一家专门从事玻璃抛光技术的公司，声称通过使用“火抛光”技术处理TGV，可以从源头上预防这个问题。 

植入铜电极就像将种子种植到半熔化的玻璃中一样。

目前从事玻璃芯基板业务的公司TGV工艺包括激光加工和湿法蚀刻。首先用激光提高目标点的蚀刻选择性，然后浸入强酸或强碱中形成孔。随后在孔内创建电极的过程利用现有的镀铜技术。尽管电镀前蚀刻剂的类型或种子形成（金属化）的方法可能因公司而异，但它并没有偏离这一总体趋势。

然而，行业普遍抱怨这种硬化激光湿法蚀刻然后电镀的方法存在一些问题。铜与玻璃之间的附着力较低，TGV孔内部的裂纹和空洞很难解决。铜与玻璃粘合力的减弱和空隙源于电镀过程，而裂纹则出现在激光加工过程中。只要使用激光湿法蚀刻和电镀技术，就必须始终牢记这是一个固有的限制。 

最近，一家名为Philo的专门从事玻璃加工技术的公司称，通过使用火抛光技术可以解决这些TGV工艺难题。火抛光是指利用高温对切割玻璃表面的裂纹进行抛光的技术。Philo 解释说，使用这项技术，无需激光湿法蚀刻甚至电镀即可形成 TGV。 

通过火抛光形成 TGV 的过程本身很简单。当玻璃基板被加热到800~1000℃的高温时，玻璃半熔化，在这种状态下，具有细小铜突起的铜箔被粘合到玻璃基板上。此时，铜突起深入熔融玻璃台板的表面，形成垂直的铜电极。这类似于将整个苗床移植到灌溉稻田中的过程。 

Philo声称，由于在此过程中没有使用激光设备，因此玻璃材料特有的缺点，例如裂纹和碎裂等不会凸显出来，而且由于没有使用电镀，因此没有空隙的空间。Philo 顾问 Jae-hoon Park 表示：“加工玻璃的所有缺陷都源于四个主要因素：裂纹、碎裂、热应力和空气（气泡），只要使用激光和电镀技术，玻璃芯基板无法避免这样的缺陷。”

也可应用UTG化学增强

使用火抛光的TGV工艺另一个优点是可以应用“化学强化”工艺。化学强化是在可折叠UTG（超薄玻璃）加工过程中用于增加玻璃刚性的技术。当玻璃基板浸入 KNO₃（硝酸钾）溶液中时，钠从玻璃中析出，钾原子填充空隙。在此过程中，玻璃表面抵抗外部冲击的能力变得更强。 

化学强化通常在400℃的温度下进行，但Philo解释说，用现有激光技术加工的TGV基板不可能承受这个温度。Philo副总裁Kim Gil-jun解释说：“当激光照射到玻璃表面时，会产生细小的裂纹，当将其加热到400℃并浸入KNO₃时，大部分损坏会发生在裂纹周围。”

形成具有TGV的玻璃基板

玻璃芯基板在ABF（Ajinomoto Build-up Film）工艺和TGV工艺后的芯片键合工艺中承受无数的物理和热应力。提高玻璃刚性的方法是绝对必要的。

Philo正在利用火抛光技术推进UTG加工汽车显示屏盖板玻璃加工TGV业务。该公司由 Agrass 首席执行官 Park Jae-hoon（现任 Philo 顾问）创立，他曾为 UTG 开发火抛光设备。

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原文始发于微信公众号（艾邦半导体网）：Philo：不使用激光湿法蚀刻制造TGV