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突破超细孔径玻璃通孔填充技术,信彩科技为Micro LED巨量通孔与垂直互联做好准备

据悉,薄玻璃基板和玻璃通孔(TGV)的领先供应商成都信彩科技有限公司,近日宣布实现了最小孔径9微米、深径比50:1的玻璃通孔金属化填充技术的工程化。标志着TGV技术突破了集成度这一关键瓶颈,为小孔径Micro LED巨量通孔与垂直互联做好准备。

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近日,成都信彩科技有限公司继率先突破10微米玻璃通孔技术后,进一步成功突破Micro LED玻璃基板制造的超细通孔填充技术瓶颈,开发出最小孔径9微米、深径比可达50:1的通孔实心铜填充技术,并可实现每平方厘米约26万孔的超高密度垂直互联,通孔良率超99.9%,且在玻璃表面成功制备出2um的铜线路,并向国内某龙头企业交付。

Micro LED指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,即LED微缩化和矩阵化技术(其像素尺寸通常为1500PPI以上,像素间距小于P0.1,基板厚度约为100-500um)。

Micro LED 的特点如下:

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Mirco LED显示屏每一个像素可定址、单独驱动点亮,可看成是户外LED显示屏的微缩版,将像素点距离从毫米级降低至微米级。Micro LED 显示通常采用无机GaN 等 LED 发光芯片,发光性能优异、寿命长,其产业化亟需解决集成工艺及其相关材料的问题,如玻璃通孔及金属化技术方面:随着显示屏分辨率越来越高,模块之间相应的间隙越来越小,传统的COF(柔性基板上的芯片技术)设计不再可行,制造商们改为从侧面或通过 TGV(玻璃通孔)工艺在 TFT 玻璃表面上布线。

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图1  Micro LED 显示原理图

目前在消费电子领域Micro LED技术使用的背板有两种,一种是印刷电路板 (Printed circuit board, PCB),PCB背板搭配无源矩阵(PM)是一种相对成熟的解决方案,已成为P > 0.625mm像素间距显示器的主要选择。据了解,PCB背板在减薄上受到一定程度的限制,当PCB基板的厚度小于0.4mm时,将LED芯片封装至PCB基板上时,由于封装胶与PCB材料热膨胀系数不同,会产生胶裂的问题;而且PCB材料导热性能较差,当LED芯片数量增加时,将缩短LED的使用寿命;同时,薄的PCB板易变形,对巨量转移的效率是一大障碍。另一种是玻璃基板,TFT 玻璃背板搭配 LTPS 阵列能够精确地控制和驱动Micro LED显示器中的电路。由于Micro LED芯片电极很小,不仅减少支架成本、减少工序,还可降低芯片热阻,实现高精密化封装。虽然玻璃精度高,尺寸稳定性好,绝缘性能优异,加工成本低,市场前景一片大好,但在超细孔径、超高密度通孔互连方面仍面临孔金属化技术挑战。

信彩科技基于10余年技术沉淀,开发出第三代玻璃通孔技术TGV3.0,解决了高深径比通孔种子层制备与实心填充方法、铜凸控制、背面布线等关键技术,为Micro LED基板的巨量通孔与垂直互联做好准备。

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        图2 信彩公司Micro LED 用玻璃通孔<9um高密度集成解决方案 

此外,作为国内玻璃通孔技术的倡导者与引领者,信彩科技在微系统三维封装、高性能IPD无源集成器件,以及折叠屏基板、MEMS传感器、微流控芯片等玻璃3D微结构加工等方面已经批量应用。亚10微米通孔及填充技术的突破,为后摩尔时代集成电路三维集成的发展提供了中国方案。

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成都信彩科技有限公司

(文丨陶志华)

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