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信彩科技TGV3.0,将玻璃通孔推进到亚10微米节点


据悉,特种玻璃基板和玻璃通孔(TGV)技术的供应商成都信彩科技,近日宣布突破了最小孔径9微米、深径比可达25:1的玻璃通孔领先技术,标志着TGV集成度这一国际难题被成功攻克,显示出性能、成本和尺寸的综合优势,为射频芯片三维封装的“换道超车”提供了更优的解决方案。

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近日,成都信彩科技有限公司成功突破现有玻璃通孔(TGV)的技术瓶颈,开发出最小孔径9微米、深径比可达25:1的TGV技术,并向国内某龙头企业交付。信彩科技TGV3.0兼容各类玻璃基3D异形微加工图案,具备高质量、低成本的工业化加工能力。

研究结果显示,该技术具备优良的大面积均匀性以及孔径均一性,可在2~8英寸的玻璃晶圆进行通孔加工,并且可实现每平方厘米超25万的超高密度通孔,通孔良率超99.9%。亚10微米玻璃通孔及其填充技术的突破,标志着信彩科技攻克了低集成度这一国际上TGV技术的最大堡垒,实现了兼顾高集成度和优异微波性能的理想!

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图1  孔径为10微米的6英寸超高集成度玻璃通孔基板

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图2  孔径为9微米超高集成度玻璃通孔表面


长期以来,玻璃通孔技术因其优异的绝缘和射频性能、低廉的加工成本,在通信、雷达、物联网等射频系统三维封装领域备受关注,但一直受限于互连通孔直径较大、孔密度低而导致的集成度较低。

经过10余年军工技术的磨砺,信彩TGV3.0技术突破了这项技术难题,它能够带来更小的模组体积、更低的信息延迟和损耗以及更快的传输速率,对实现高集成度封装具有重大意义。业内调查显示,9微米的通孔直径是全球首次报道的玻璃通孔最小孔径,该指标处于世界领先地位。该技术指标的突破,不仅在集成度上能够媲美硅通孔(TSV)技术,且在成本、性能、方面具有显著优势。


图3  孔径9微米的超高集成度玻璃通孔截面及通孔填充情况

【延伸阅读】

随着无线通信数据使用、传输的快速增长,带宽短缺成为当今全球市场面临的主要挑战之一。在这一背景之下,第五代(5G)通信技术、乃至毫米波/太赫兹技术应运而生。近年来,TSV在射频封装的弊端越来越明显:硅衬底介质损耗大,尤其是在传输高频信号时造成信号串扰;另外,由于硅的半导体导电性,通常会在TSV中构造绝缘层,增加了加工难度和成本。

玻璃是已知最古老的材料之一,它的应用无处不在,包括汽车、计算、通信和超大型显示器。玻璃与IC硅的区别在于:IC级硅只能生长成小圆柱体(最大300mm),然后切割、研磨和抛光,而玻璃则可以以超薄厚度,直接从熔融状态中提取,并获得超大尺寸晶圆,且具有极低的表面粗糙度;另外,玻璃具有的低损耗电学特性,能带来优良的高频性能;玻璃优异光学性能、力学性能和热学性能也为显示屏、传感器、光电器件等应用提供更优的选择。

如今的TGV技术都是在过去10年间发展起来的,包括机械钻孔、湿法蚀刻、激光钻孔、气体放电钻孔及湿法和激光技术的组合。信彩科技TGV3.0玻璃通孔技术基于12年军工科技的积累,于2018年正式推出,被称为第三代玻璃通孔技术。在无源集成射频领域以及多芯堆叠领域,玻璃集成凭借良好的电学性能以及技术成本,正在成为超越PCB和硅集成的下一代三维集成封装技术——这项在物联网、汽车、医疗、5G、AR/VR、人工智能、传感器等领域具备广阔应用前景的技术,将在未来带来更高质量的生活品质,走进人类生活的方方面面。

成都信彩研发团队专注于玻璃微加工、射频通信器件及物联网(IoT)应用的无源集成材料与器件制造,是目前国内研发最早、技术最先进的TGV供应商,为通信、雷达、传感器提供质量优异的薄玻璃基板和玻璃通孔(TGV)、微流控芯片、无源集成器件(IPD)以及三维集成解决方案。依托电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室的支持,信彩公司在玻璃/石英基高深宽比微结构、微纳通孔、高深径比填充、薄膜集成器件方面具有国内领先、国际一流的技术能力。目前,信彩科技已形成以特种玻璃材料、TGV代加工、无源集成器件和TGV相关特色工艺设备为核心的四类产品/服务体系,获得ISO9001质量管理认证,已经为中国电科、航天科技、中科院、京东方等龙头企业小批量供货。亚10微米通孔技术的突破,使信彩科技持续领跑玻璃微加工和TGV三维集成技术。

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