華日激光Femto飛秒激光器在TGV微孔玻璃基板技術中的應用

微孔玻璃基板技術 TGV（Through Glass Via）在現代電子和半導體(ti) 行業(ye) 中展現出了重要的市場應用價(jia) 值，尤其是在先進封裝技術中，如AI算力封裝、射頻、光通訊以及Mini/Micro LED等領域，展現出重要的市場應用前景。

TGV 玻璃通孔

先進封裝的變革重新定義基板

TGV（Through-Glass Via），玻璃通孔，即是一種在玻璃基板上製造貫穿通孔的技術，與矽通孔（TSV）都是先進封裝中不可或缺的。

相比於(yu) TSV（矽通孔），玻璃通孔的優(you) 點：

☑ 優(you) 良的高頻電學特性。玻璃材料是一種絕緣體(ti) 材料，襯底損耗和寄生效應大大減小，保證了傳(chuan) 輸信號的完整性；

☑ 熱膨脹係數可調。玻璃熱膨脹係數可調，可以降低與(yu) 不同材料間的熱失配；

☑ 超薄玻璃襯底易於(yu) 獲取。超大尺寸和超薄麵板玻璃以及超薄柔性玻璃材料易獲取。

☑ 工藝流程簡單。不需要在襯底表麵及TGV內(nei) 壁沉積絕緣層，且超薄轉接板中不需要減薄；

☑ 機械穩定性強。即便當轉接板厚度小於(yu) 100µm時，翹曲依然較小；

作為(wei) 一種可能替代矽基板的材料，玻璃通孔（TGV）三維互連技術因眾(zhong) 多優(you) 勢成為(wei) 當前的研究熱點。

超快激光誘導刻蝕

TGV通孔關鍵工藝

玻璃通孔技術是約束TGV發展的主要困難之一。TGV通孔的製備需要滿足高速、高精度、窄節距、側(ce) 壁光滑、垂直度好以及低成本等一係列要求。

不同玻璃通孔製備方法對比：

TGV通孔製備的方法有噴砂、機械鑽孔、幹法刻蝕、濕法腐蝕、聚焦放電等，然而上述方法都有明顯的缺點，目前TGV通孔製備的使用最廣泛的方法是：激光誘導刻蝕。

Femto 飛秒激光器玻璃改質

▸ 激光器：Femto-1000

▸ 脈寬：<3 ps

▸ 切割效率：3000-5000 孔/s

Femto飛秒激光器在TGV通孔中的應用，不僅(jin) 提升了加工精度和質量，還拓寬了設計自由度，是實現高密度集成和微納電子器件製造的關(guan) 鍵技術之一。Femto 飛秒激光器在TGV通孔中主要有以下優(you) 勢：

▸ 高精度與(yu) 小尺寸加工能力

▸ 非熱效應加工：加工幾乎不產(chan) 生熱量，保證了玻璃通孔邊緣的光滑度和完整性。

▸ 材料廣泛適用性：在TGV應用中，不同材質的基板都能夠被有效處理。
▸ 深寬比高：可直接鑽出高深寬比的微孔，無需後續的化學蝕刻或機械加工。

改質後腐蝕成孔效果（小孔）：

正麵

反麵

改質後腐蝕成孔效果（大孔）：

正麵

反麵

總結

通過Femto 飛秒激光器超快脈衝(chong) 激光誘導玻璃產(chan) 生變性區，該區域更容易被氫氟酸刻蝕，基於(yu) 這一現象可以在玻璃上製作通孔/盲孔。采用華日激光Femto飛秒激光器，TGV通孔激光誘導刻蝕法具有成孔質量均勻，一致性好，孔圓度小於(yu) 3μm，無裂紋，成孔速率快！

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