在芯片产业快速发展的当下,芯片封装技术作为提升芯片性能的关键环节,备受关注。而玻璃基板作为芯片封装流程中至关重要的组成部分,正逐渐成为行业焦点。
玻璃基板是以玻璃为核心材料制成的芯片基板,作为芯片裸片的承载介质,它在芯片封装的最终环节发挥着不可替代的作用。凭借优异的高频电学性能、突出的热稳定性与化学稳定性,玻璃基板不仅有望成为先进封装技术中的核心材料,更被视作下一代芯片基板的重要发展方向,在电子元件材料应用领域展现出极具前景的发展潜力①(引用)。
在玻璃基板的封装技术体系中,玻璃通孔 (Through-Glass Via, TGV) 是核心关键技术。其产业链覆盖广泛,包含生产、原料、设备、技术、封装、检测、应用等全环节。TGV 的规模化应用离不开核心设备的技术突破,上游环节的专用设备研发直接决定了通孔加工的精度、效率与成本,这一环节的技术水平也成为制约 TGV 技术发展的关键因素。
值得一提的是,我国企业在 TGV 技术及相关设备研发方面取得了显著成就。深圳圭华智能科技有限公司作为 TGV 激光钻孔设备的关键供应商在多个核心指标上实现了行业突破。圭华智能的 TGV 激光钻孔设备成功解决了 TGV 通孔成型技术难点,具备高深径比、小间距、侧壁光滑、垂直度好、低成本等诸多优点。具体来看,该设备实现了行业最大加工面积 920mm*730mm,最小孔径 1.5um,最大径深比 1:200,孔壁光洁度小于 150nm,最快加工速度 10000 孔 / 秒,常规可精密加工玻璃厚度 200um 至 1.5mm。200:1 的深径比则意味着能够在更薄的玻璃基板上实现更深的通孔,这对于提高芯片的集成度,为芯片的高性能化和小型化奠定了坚实基础。其中,圭华智能在TGV激光通孔中使用无氟刻蚀技术,该技术更加环保,减少了对环境的污染。
除了圭华智能,武汉帝尔激光、广东大族半导体等企业也在 TGV 技术领域积极布局,武汉帝尔激光与广东大族半导体的全套解决方案相互配合,形成了一个完整的 TGV 技术产业链。目前同步推出涵盖激光钻孔、湿法刻蚀、检测的全套 TGV 解决方案。这意味着我国在 TGV 技术的全产业链上都具备了一定的技术储备和产业化能力,能够为玻璃基板的封装提供一站式的技术支持,大大提升了我国在该领域的竞争力。
这些技术突破的实现,推动我国在板级 TGV 领域实现了自主可控。长期以来,我国在芯片相关高端技术领域常常受制于国外,核心设备和关键技术依赖进口,不仅增加了生产成本,还存在技术封锁的风险。而如今,我国企业在 TGV 技术及相关设备上的创新成果,打破了国外的技术垄断,使得我国在板级 TGV 领域拥有了自主的核心技术和生产能力,这对于保障我国芯片产业的安全、促进产业升级具有里程碑式的意义。
随着玻璃基板和 TGV 技术的不断发展和成熟,我国在电子元件材料应用领域的话语权将不断提升。未来,相信在众多企业的持续创新和努力下,我国在芯片封装领域将取得更多突破性进展,为全球芯片产业的发展贡献中国力量。
①:引用于喻甜,陈新,林景裕,等.玻璃通孔技术的射频集成应用研究进展J/OL.电子与封装,1-142025-07-16
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