As vantagens deVia através do vidro (TGV)e os processos Through Silicon Via (TSV) sobre TGV são principalmente:
(1) excelentes características elétricas de alta frequência. O material de vidro é um material isolante, a constante dielétrica é apenas cerca de 1/3 da do material de silício, e o fator de perda é 2-3 ordens de magnitude menor do que o do material de silício, o que reduz bastante a perda do substrato e os efeitos parasitas e garante a integridade do sinal transmitido;
(2)substrato de vidro de grandes dimensões e ultrafinoÉ fácil de obter. A Corning, a Asahi, a SCHOTT e outros fabricantes de vidro podem fornecer painéis de vidro de tamanho ultragrande (>2m × 2m) e ultrafinos (<50µm), bem como materiais de vidro flexíveis ultrafinos.
3) Baixo custo. Graças ao fácil acesso a painéis de vidro ultrafinos de grandes dimensões, e sem a necessidade de deposição de camadas isolantes, o custo de produção da placa adaptadora de vidro é apenas cerca de 1/8 do custo da placa adaptadora à base de silício;
4) Processo simples. Não há necessidade de depositar uma camada isolante na superfície do substrato e na parede interna do TGV, e nenhum afinamento é necessário na placa adaptadora ultrafina;
(5) Forte estabilidade mecânica. Mesmo quando a espessura da placa adaptadora é inferior a 100µm, a deformação ainda é pequena;
(6) Ampla gama de aplicações, é uma tecnologia emergente de interconexão longitudinal aplicada no campo de embalagem em nível de wafer, para alcançar a menor distância entre wafers, o passo mínimo da interconexão fornece um novo caminho tecnológico, com excelentes propriedades elétricas, térmicas e mecânicas, em chips de RF, sensores MEMS de ponta, integração de sistemas de alta densidade e outras áreas com vantagens exclusivas, é a próxima geração de chips de alta frequência 5G e 6G. É uma das primeiras escolhas para embalagem 3D de chips de alta frequência 5G e 6G de próxima geração.
O processo de moldagem do TGV inclui principalmente jateamento de areia, perfuração ultrassônica, ataque químico úmido, ataque iônico reativo profundo, ataque fotossensível, ataque a laser, ataque profundo induzido por laser e formação de orifícios por descarga focalizada.
Resultados recentes de pesquisa e desenvolvimento mostram que a tecnologia permite a preparação de furos passantes e furos cegos com uma relação profundidade/largura de 5:1 e boa morfologia. A gravação profunda induzida por laser, que resulta em baixa rugosidade superficial, é o método mais estudado atualmente. Como mostrado na Figura 1, existem fissuras visíveis ao redor da perfuração a laser convencional, enquanto as paredes laterais e ao redor da área perfurada por gravação profunda induzida por laser são limpas e lisas.
O processo de processamento deTGVO interpositor é mostrado na Figura 2. O esquema geral consiste em primeiro perfurar orifícios no substrato de vidro e, em seguida, depositar uma camada de barreira e uma camada de semente na parede lateral e na superfície. A camada de barreira impede a difusão do Cu para o substrato de vidro, ao mesmo tempo que aumenta a adesão entre os dois; claro que alguns estudos também constataram que a camada de barreira não é necessária. Em seguida, o Cu é depositado por eletrodeposição, recozido e removido por CMP (polimento químico-mecânico). Finalmente, a camada de reconexão RDL é preparada por litografia de revestimento PVD e a camada de passivação é formada após a remoção da cola.
(a) Preparação do wafer, (b) formação do TGV, (c) eletrodeposição dupla face – deposição de cobre, (d) recozimento e polimento químico-mecânico CMP, remoção da camada superficial de cobre, (e) revestimento PVD e litografia, (f) colocação da camada de refiação RDL, (g) descolamento e ataque químico de Cu/Ti, (h) formação da camada de passivação.
Resumindo,orifício passante de vidro (TGV)As perspectivas de aplicação são amplas e o atual mercado interno encontra-se em fase de ascensão, com taxas de crescimento superiores à média global, desde equipamentos até design de produtos e pesquisa e desenvolvimento.
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Data da publicação: 16 de julho de 2024