玻璃基板:
材料与工艺的变革
玻璃基板主要用于替代传统的硅/有机基板和中介层,其应用范围覆盖了面板、IC等泛半导体领域。玻璃材质因其成本低、电学性能优越以及低翘曲率等优势,能够有效克服有机物和硅材质的缺陷,实现更稳定、更高效的连接,并降低生产成本。
目前,玻璃基板技术可能首先在高性能计算领域得到应用,因为这一领域的客户更愿意投资新技术以获得更高的性能。因此,玻璃基板技术的发展可能会更多地围绕AI芯片进行突破。
除了高性能GPU和AI产品外,玻璃基板技术本身并不新颖,因为它已在其他产品中得到成熟应用,比如早期的光通信、传感器、射频产品,尤其是显示用LED产品等。但对于先进封装技术而言,玻璃基板仍是一个相对较新的领域,还需要经历一个较长的发展过程。
目前,国内从事先进封装的玻璃基板工厂大多还未进入量产阶段,多数仍处于研发阶段。他们正在解决玻璃与金属层的结合力问题、填孔问题,以及未来更高层数的可靠性问题。预计到2025年底或2026年,这些工厂才能达到量产水平。在此之前,大部分工作仍将集中在研发上。
目前,TGV的制作工艺包括但不限于喷砂法、聚焦放电法、等离子刻蚀法等。从玻璃基板制造工艺及行业应用来看,激光诱导刻蚀法是目前最主流的TGV制作工艺之一。其主要方法相对简单,即通过激光对玻璃进行改性处理,然后在青木酸中利用不同的时间控制来制作不同孔径的孔。
金属填孔TGV主要有两种工艺:一是铜浆塞孔工艺,二是电镀工艺。这两种工艺在应用场景、材料成本和性能上存在差异。选择何种工艺取决于孔径、深宽比以及对电阻率和电导率的要求。值得一提的是,铜浆塞孔技术相较于电镀工艺具有独特优势,但可能在电导率方面存在较大劣势。
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原文始发于微信公众号(深圳正阳公司):glass substrate 技术挑战