Quels sont les avantages des procédés Through Glass Via (TGV) et Through Silicon Via (TSV) par rapport au TGV ?

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Les avantages deViaduc en verre (TGV)et les procédés de traversée de silicium (TSV) sur TGV sont principalement :

(1) d'excellentes caractéristiques électriques à haute fréquence. Le verre est un matériau isolant, sa constante diélectrique n'est que d'environ 1/3 de celle du silicium, et son facteur de perte est de 2 à 3 ordres de grandeur inférieur à celui du silicium, ce qui réduit considérablement les pertes du substrat et les effets parasites et assure l'intégrité du signal transmis ;

(2)substrat en verre de grande taille et ultra-minceIl est facile de s'en procurer. Corning, Asahi, SCHOTT et d'autres fabricants de verre peuvent fournir des panneaux de verre de très grande taille (>2 m × 2 m) et ultra-minces (<50 µm) ainsi que des matériaux de verre flexibles ultra-minces.

3) Faible coût. Bénéficiant d'un accès facile au verre de panneau ultra-mince de grande taille et ne nécessitant pas le dépôt de couches isolantes, le coût de production de la plaque d'adaptation en verre ne représente qu'environ 1/8 de celui de la plaque d'adaptation à base de silicium ;

4) Procédé simple. Il n'est pas nécessaire de déposer une couche isolante sur la surface du substrat et la paroi intérieure du TGV, et aucun amincissement n'est requis dans la plaque d'adaptation ultra-mince ;

(5) Forte stabilité mécanique. Même lorsque l'épaisseur de la plaque d'adaptation est inférieure à 100 µm, la déformation reste faible ;

(6) Large gamme d'applications, est une technologie d'interconnexion longitudinale émergente appliquée dans le domaine de l'encapsulation au niveau de la plaquette, pour obtenir la distance la plus courte entre les plaquettes, le pas minimal de l'interconnexion offre une nouvelle voie technologique, avec d'excellentes propriétés électriques, thermiques et mécaniques, dans les puces RF, les capteurs MEMS haut de gamme, l'intégration de systèmes haute densité et d'autres domaines avec des avantages uniques, est la prochaine génération de puces haute fréquence 5G, 6G. C'est l'un des premiers choix pour l'encapsulation 3D des puces haute fréquence 5G et 6G de nouvelle génération.

Le processus de moulage du TGV comprend principalement le sablage, le perçage ultrasonique, la gravure humide, la gravure ionique réactive profonde, la gravure photosensible, la gravure laser, la gravure en profondeur induite par laser et la formation de trous de décharge focalisée.

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Des travaux de recherche et développement récents montrent que cette technologie permet de réaliser des trous traversants et des trous borgnes 5:1 avec un rapport profondeur/largeur de 20:1, et présente une morphologie optimale. La gravure profonde induite par laser, qui permet d'obtenir une faible rugosité de surface, est actuellement la méthode la plus étudiée. Comme le montre la figure 1, des fissures importantes apparaissent autour des trous percés au laser classique, tandis que les parois et le pourtour des trous gravés en profondeur par laser sont propres et lisses.

p3Le processus de traitement deTGVL'interposeur est représenté sur la figure 2. Le procédé consiste d'abord à percer des trous dans le substrat de verre, puis à déposer une couche barrière et une couche d'amorçage sur la paroi latérale et la surface. La couche barrière empêche la diffusion du cuivre vers le substrat de verre, tout en améliorant l'adhérence entre les deux. Cependant, certaines études ont montré que cette couche barrière n'est pas indispensable. Le cuivre est ensuite déposé par électrodéposition, puis recuit. La couche de cuivre est ensuite éliminée par polissage chimico-mécanique (CMP). Enfin, la couche de recâblage RDL est préparée par lithographie par dépôt physique en phase vapeur (PVD), et la couche de passivation est formée après élimination de la colle.

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(a) Préparation de la plaquette, (b) formation du TGV, (c) électroplacage double face – dépôt de cuivre, (d) recuit et polissage chimico-mécanique CMP, élimination de la couche de cuivre de surface, (e) revêtement PVD et lithographie, (f) placement de la couche de recâblage RDL, (g) décollement et gravure Cu/Ti, (h) formation de la couche de passivation.

Pour résumer,trou traversant en verre (TGV)Les perspectives d'application sont vastes et le marché intérieur actuel est en pleine expansion. De la conception des équipements à la recherche et au développement des produits, le taux de croissance y est supérieur à la moyenne mondiale.

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Date de publication : 16 juillet 2024