三维集成电子封装中TGV技术及其技术应用场景和先进封装清洗剂介绍

三维集成电子封装中TGV技术及其技术应用场景介绍

一、TGV技术原理与优势

TGV（Through Glass Via）技术是通过在玻璃基板上制造垂直通孔实现三维互连的关键工艺，其核心优势体现在以下方面：

1. 高频性能优异：玻璃的介电常数仅为硅的1/3，损耗因子低2-3个数量级，显著降低信号衰减（如5G毫米波通信场景下信号损耗减少30%）。

2. 热稳定性高：玻璃的热膨胀系数（3-5ppm/℃）与硅芯片高度匹配，避免高温封装时的翘曲断裂问题。

3. 成本优势：玻璃基转接板成本仅为硅基的1/8，且无需绝缘层制备，简化工艺流程。

4. 高密度互连：通过激光诱导刻蚀技术可实现直径10μm、深宽比1:15的微孔加工，互连密度达传统有机基板的10倍。

二、TGV技术制造工艺

1. 微孔加工：主流工艺包括激光诱导深度刻蚀（LIDE）、超快飞秒激光+湿法刻蚀联用，表面粗糙度控制在0.1μm以内。

2. 金属化填孔：采用自底向上脉冲电镀技术，结合纳米级种子层优化，实现通孔填充率超99.9%。

3. 晶圆级封装：通过阳极键合、直接键合等技术实现玻璃与硅/其他玻璃的密封连接，适用于MEMS传感器等高真空环境。

三、典型应用场景

1. 高带宽内存（HBM）
   多层DRAM芯片堆叠通过TGV实现垂直互连，结合FinFET工艺提升存储密度和速度。

2. AI芯片与高性能计算

• 英特尔计划2026年推出集成1万亿晶体管的玻璃基板封装，功耗降低20%。

• 通过TGV与RDL（再布线层）结合，异构集成不同工艺的Chiplet，满足AI芯片对带宽和低延迟的需求。

3. 射频前端模块

• 玻璃基板的低介电损耗特性适用于5G基站射频天线和终端模块，提升信号完整性。

• Menlo等公司利用TGV技术实现射频芯片的超小型晶圆级封装。

4. MEMS传感器

• 玻璃的机械强度和密封性适合加速度计、压力传感器等，通过晶圆级封装减小体积并提高可靠性。

• 例如，陀螺仪封装中采用TGV技术结合三阳极键合，实现高真空环境。

5. 光电共封装（CPO）
   玻璃的透明特性支持光互连模块集成，英特尔已实现数据中心芯片间800Gbps光信号传输，延迟降低40%。

四、行业动态与产业链布局

1. 国际厂商进展

• 英特尔：2026年目标实现TGV基板数据中心芯片商用化。

• 三星：投资3.5代面板线改造为TGV量产产线，整合显示与封装技术。

2. 国内企业突破

• 沃格光电：100万平米玻璃基封装载板项目进入设备安装阶段，技术对标国际龙头。

• 中科院团队：开发超快激光诱导湿法刻蚀技术，提升加工效率并减少微裂纹。

3. 市场前景

• 2030年全球TGV封装市场规模预计突破113亿美元，射频前端、MEMS传感器、车规级芯片渗透率超60%。

五、挑战与未来趋势

1. 技术难点：玻璃脆性导致机械钻孔良率不足60%，需通过玻璃陶瓷复合材料提升断裂韧性至2.5MPa·m¹/²以上。

2. 工艺整合：康宁等企业推进TGV通孔、填孔与布线三制程整合，目标量产良率超92%。

3. 生态重构：TGV技术将推动半导体封装基板市场格局变化，2026年玻璃基板渗透率有望达30%。

以上内容综合了TGV技术的核心原理、制造工艺及应用场景，如需进一步了解具体企业的技术路线或市场数据，可参考等来源。

先进封装芯片清洗剂选择：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

合明科技运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

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