產品介紹
什麼是 TGV 玻璃通孔?
玻璃通孔(Through-Glass Via,TGV) 是先進半導體封裝與高密度互連技術中的關鍵製程之一,主要透過精密加工技術,在玻璃晶圓或玻璃基板上形成微米級垂直孔洞結構。依據孔洞結構與製程需求,可分為貫穿玻璃基板的通孔(Through Via)及未完全貫穿基板的盲孔(Blind Via),並透過後續金屬化製程,實現不同電路層之間的垂直電性互連。TGV 技術可在玻璃基板中實現高密度、高精度的垂直互連結構,有效提升訊號傳輸效率與封裝整合能力,廣泛應用於 3D IC、先進半導體封裝、高頻通訊模組、光電整合及高密度電子封裝 等領域,為新世代電子元件的小型化、高效能與高整合度提供重要的技術基礎。
相較於傳統封裝基板材料,玻璃基板具有優異的電氣絕緣特性、低介電損耗、高尺寸穩定性及可調控的熱膨脹係數(CTE),同時兼具良好的光學透明度。結合 TGV 技術後,不僅有助於提升高頻訊號傳輸品質、降低訊號損耗,更能滿足先進封裝對於高密度互連、精密製程及異質整合的技術需求。
在 TGV 製程中,深寬比(Aspect Ratio) 是影響玻璃微孔加工品質與後續金屬化可靠度的重要參數,通常定義為孔洞深度與孔徑之比。隨著孔徑微縮及深寬比提高,對孔壁品質、孔徑均勻性、金屬鍍層覆蓋率及電性連接穩定性的要求也更加嚴格。
宏益玻璃科技 具備完整的 TGV 製程整合能力,涵蓋雷射改質鑽孔、精密化學蝕刻、玻璃通孔金屬化及銅填孔(Cu Filling) 等關鍵技術,可依據不同玻璃材料、孔徑規格、深寬比及應用需求,提供高精度且具製程彈性的玻璃通孔解決方案。
在玻璃通孔金屬化方面,宏益玻璃科技運用先進的銅電鍍技術(Copper Electroplating),於玻璃表面及通孔內壁形成均勻、連續且具有良好導電性的銅金屬層,建立穩定的垂直電性互連結構。進一步結合銅填孔技術(Cu Filling),將通孔內部填充銅材,形成緻密且具高導電性的實心銅互連結構,提升電性傳輸效能與結構可靠度,滿足先進封裝對於高密度、高頻及高可靠度的應用要求。
憑藉完整的製程整合能力、精密加工技術與高度客製化的服務優勢,宏益玻璃科技致力於提供高品質、高精度及高可靠度的 TGV 玻璃通孔解決方案,協助客戶克服先進封裝與高密度互連的技術挑戰,加速產品開發與市場導入,為新世代半導體封裝及電子產業創造更高的應用價值。
產品核心特色
TGV 玻璃基板特色。
高密度互連
支援垂直訊號與電力互連架構。
細間距能力
依孔徑、孔距與加工條件評估精密配置。
低訊號損耗
玻璃介電特性可支援高頻應用設計。
尺寸與熱穩定性
依玻璃材料選擇符合封裝需求的特性。
高表面平坦度
搭配 CMP 製程評估精密表面品質。
適用於先進封裝
適用於高密度封裝與異質整合設計。
TGV 加工流程及規格
依產品設計與導電互連需求,可評估不同成孔、填孔及金屬化製程路徑。以下提供加工項目與參考規格。
雷射改質→ 化學蝕刻→ 填孔/金屬化方案選擇(漿料填孔+燒結 )或(種子層+電鍍)CMP
| 01|雷射改質 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| - 透過雷射改質玻璃內部結構,搭配後續蝕刻形成精密孔型 - | |||||
| 雷射定位精度(X) | ≤ 7 μm | ||||
| 雷射定位精度(Y) | ≤ 7 μm | ||||
| 02|化學蝕刻 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| - 依設計需求評估孔徑、深寬比及面板尺寸 - | |||||
| 玻璃種類 | BF-33 | ||||
| 玻璃厚度 | 100 ~ 1100 um | ||||
| 孔徑 | 20 ~ 200 um | ||||
| 深寬比 | 5 ~ 25 | ||||
| 垂直度 | ≥ 80 % | ||||
| 真圓度 | ≥ 90 % | ||||
| 面板尺寸 | 510 x 515 mm | ||||
| 孔間距條件 | 半徑比:2:1(適用於非連通孔) | ||||
| 03|漿料填孔+燒結 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| - 採用漿料填充與燒結製程;以下數據依設計而定 - | |||||
| 玻璃厚度 | 100 ~ 1000 um | ||||
| 孔徑 | 50 ~ 200 um | ||||
| 深寬比 | 5~ 10 | ||||
| 面板尺寸 | 300 x 300 mm | ||||
| 阻抗率 | 5–7 μΩ·cm | ||||
| 溫度循環 | - 55 ℃ ~ +125 ℃ | ||||
| 燒結後空洞率 | 35% ( VOL% ) | ||||
| CMP 凹陷量 | ± 2 μm | ||||
| CMP 表面粗糙度 | ≤ 1nm | ||||
| 04|種子層+電鍍 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| - 於玻璃表面與通孔側壁建立金屬種子層,並透過電鍍形成導電結構;以下數據依設計而定 - | |||||
| 玻璃厚度 | 100 ~ 700 um | ||||
| 孔徑 | 50 ~ 150 um | ||||
| 深寬比 | 5~ 8 | ||||
| 面板尺寸 | 300 x 300 mm | ||||
| CMP 凹陷量 | 測試評估中 | ||||
| 05|CMP 化學機械平坦化 | ||||
|---|---|---|---|---|
| - 依後段製程要求,評估通孔填充後的表面平坦化、通孔凹陷量及表面粗糙度 - |
常見問題
Q1. TGV 玻璃通孔的孔壁品質為什麼重要?
TGV 玻璃通孔的孔壁品質會影響後續金屬化製程的均勻性、導電層附著性及互連結構的可靠度。
若孔壁存在微裂紋、粗糙度不均或加工損傷,可能增加金屬沉積缺陷與熱應力集中的風險。
因此,孔壁品質控制是 TGV 製程中的重要環節。
Q2. TGV 玻璃基板如何影響高頻訊號傳輸?
TGV 玻璃基板的高頻訊號傳輸表現與玻璃介電常數、介電損耗、通孔幾何結構及金屬互連設計密切相關。
選擇適當的玻璃材料並優化通孔結構,有助於降低訊號損耗及改善訊號完整性,滿足高速與高頻封裝設計需求。
Q3. TGV 玻璃通孔的垂直度與真圓度為什麼重要?
TGV 玻璃通孔的垂直度與真圓度會影響孔型一致性、金屬沉積覆蓋率及後續填孔製程。
良好的孔型控制有助於提升製程穩定性,並降低局部金屬層厚度不均或填孔缺陷的風險。
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