تكنولوجيا TGV ((من خلال الزجاج)) الكوارتز الزجاجي البوروسيليكات عالي الجودة

تكنولوجيا TGV ((من خلال الزجاج)) الكوارتز الزجاجي البوروسيليكات عالي الجودة

مقدمة تقنية

في مجال التعبئة والتغليف المتقدمة، يعتبر عبر الزجاج (TGV) على نطاق واسع من قبل صناعة أشباه الموصلات باعتبارها تكنولوجيا رئيسية للجيل القادم من تكامل 3D،ويرجع ذلك أساساً إلى طيف التطبيقات الواسعيمكن تطبيق TGV في مجالات مثل الاتصالات البصرية ، والأطراف الأمامية RF ، والأنظمة البصرية ، والتغليف المتقدم MEMS ، والإلكترونيات الاستهلاكية ، والأجهزة الطبية.كل من تقنيات السيليكون القائمة والزجاجية عبر المعادن هي تقنيات الترابط الرأسي الناشئة المطبقة في التعبئة الفراغية على مستوى الوافر، مما يوفر نهجًا تقنيًا جديدًا لتحقيق أقصر وأصغر مسافات الشريحة إلى الشريحة مع خصائص كهربائية وحرارية وميكانيكية ممتازة.

تكنولوجيا ثقب الزجاج، TGV، تمكن من تصنيع مكونات إلكترونية عالية الأداء مصغرة للغاية ومتكاملة.القوالب الزجاجية الذكية، والأسطوانات الزجاجية المجهرية. أسطوانات الزجاج التي تدعم TGV يمكن أن تدمج الزجاج والمعدن في رقاقة واحدة.

مصنوع TGV من زجاج بوروسيليكات عالي الجودة والكوارز المنصهر. باستخدام مواد رقائق زجاجية عالية الجودة وتقنيات اتصال متقدمة (مثل طبقات إعادة التوزيع) ،أنها توفر حلًا للتعبئة والتغليف يمكن الاعتماد عليه للغاية.

يمكن لتكنولوجيا طبقة إعادة التوزيع (RDL) تشكيل دوائر على الأساسات الزجاجية من خلال عمليات مثل غسيل طبقة البذور ، والتصوير الضوئي ، والطلاء الكهربائي شبه المضاف ، وبالتالي ربط TGV.توفر هذه التكنولوجيا نهاية انبعاث منخفضة الخسارة للاتصالات المتبادلة بين الشريحة والحزمة وتكلف أقل من المتداخلين التقليديين القائمين على السيليكون.

بالإضافة إلى ذلك، فإن TGV نفسها لديها مزايا مثل انخفاض خسارة الروك، وكثافة عالية، والاستجابة السريعة، وانخفاض تكاليف المعالجة. هذه المزايا تجعلها قابلة للتطبيق في مجالات مثل هوائيات الموجات المليمترية,الموجات الأمامية الراديوية، وتوصيلات الشريحة، والتغليف 2.5/3D. لدى موريمارو الإلكترونيات حاليًا مجموعة كاملة من نسبة الجوانب العالية (7: 1) من خلال عمليات التعبئة وقدرات البحث والتطوير،بما في ذلك تعديل الليزر، الحفر الرطب ، التدفق على طبقة البذور ذات التغطية العالية ، من خلال / عمياء عن طريق ملء المعدن ، وتخطيط CMP.

معايير المواد

ميزة مادية

تستخدم تقنية Through-Glass Via (TGV) أنواعًا مختلفة من مواد الزجاج ، مثل زجاج الكوارتز وزجاج البوروسيليكات ، كل منها يقدم مزايا فريدة.الزجاج الكوارتز يُقدّر كثيراً لشفافيته البصرية الاستثنائية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الإلكترونية الضوئية، واستقرارها الحراري القوي الذي يحافظ على الاستقرار الفيزيائي والكيميائي حتى في درجات الحرارة العالية جدا،مثالية لبيئات المعالجة عالية درجة الحرارةكما يحتوي على معامل توسع حراري منخفض، مما يضمن تغيرات أبعاد ضئيلة مع تقلبات درجة الحرارة، مفيدة للتصنيع الدقيق.الزجاج الكوارتز مستقرة كيميائيا ضد معظم المواد، مما يمنع التدهور خلال الاستخدام الطويل الأمد ، ولها قوة ميكانيكية عالية ، مما يجعلها مناسبة للبيئات التي تتطلب عالية المتانة ومقاومة التلف.الزجاج البوروسيليكات أكثر فعالية من حيث التكلفة مقارنة مع الزجاج الكوارتز، مع عملية تصنيع أقل تكلفة، مما يجعلها خيار اقتصادي. It offers good thermal stability sufficient for most electronic packaging needs and a moderate thermal expansion coefficient that maintains enough dimensional stability for environments with mild temperature changesزجاج البوروسيليكات أسهل نسبياً في المعالجة والتشكيل ، وهو مناسب لتصميمات المكونات الإلكترونية المعقدة ويمتلك استقرارًا كيميائيًا جيدًا ،قادرة على تحمل مختلف البيئات الكيميائيةيعتمد الاختيار بين هذين النوعين من مواد الزجاج على متطلبات التطبيق وفعالية التكلفة.الزجاج الكوارتز هو أكثر ملاءمة للتطبيقات الراقية التي تتطلب أداء بصري عالية للغاية، الاستقرار الحراري، أو الاستقرار الكيميائي، مثل في مجالات الطيران والفضاء والعسكرية، في حين أن الزجاج البوروسيليكات هو خيار أكثر اقتصادية،مناسبة للتطبيقات الصناعية واسعة النطاق والإلكترونيات الاستهلاكيةخاصة عندما تكون التكلفة والقدرة على التصنيع هي الاعتبارات الأساسية.

السيناريوهات الرئيسية لتطبيق TGV

1.المكونات السلبية المتكاملة ثلاثية الأبعاد القائمة على الزجاج

2مروحة زجاجية مدمجة خارج الحزمة

3الهوائي المتكامل TGV

4تعبئة مستوى النظام على أساس الزجاج متعدد الطبقات

مع تطوير سلسلة صناعة أشباه الموصلات، أصبحت مزايا Through-Glass Via (TGV) معترف بها بشكل متزايد من قبل المتخصصين في الصناعة.يتم تطبيق TGV بشكل رئيسي في مجالات مثل RF front-ends، الألكترونيات الضوئية، الطب الحيوي، المضخات الكترونية للغاز، والإلكترونيات الاستهلاكية.مع الدعم الحكومي المستقبلي ومبادرات صناعة أشباه الموصلات، من المتوقع أن تستمر تكلفة TGV في الانخفاض.

وبالمثل، تواجه سوق السكك الحديدية الطويلة تحديات لأن المعدات الأساسية الراقية والحلول الكيميائية للترابطات النحاسية لا تزال تهيمن عليها الشركات الأجنبية المتقدمة.خلال عملية التصنيع لسوق السكك الحديدية، ستواجه صناعات تصنيع المعدات والمواد المحلية فرصا كبيرة.

مع استمرار صناعة التكنولوجيا في السعي لتحسين قدرات الحوسبة، المزيد من عملاقي أشباه الموصلات يغامرون في مجال التكامل غير المتجانس.هذه التكنولوجيا تغلف عدة شيبلتات داخل حزمة واحدة من خلال أساليب الترابط الداخليتحتوي الأساسات الزجاجية، المفضلة لخصائصها الميكانيكية والفيزيائية والبصرية الفريدة من نوعها، على تمكين المزيد من اتصالات الترانزستور داخل حزمة واحدة وتقدم سرعات نقل إشارات أسرع.لمهندسي الشريحة، وهذا يعني القدرة على دمج المزيد من الشرائح داخل حزمة ، وبالتالي تحسين الأداء والكثافة والمرونة ، مع تقليل التكاليف واستهلاك الطاقة.بالمقارنة مع الركائز الأخرى، تحتوي الأساسات الزجاجية على سطح أكثر سلاسة لا تؤثر سلباً على منتجات الدوائر. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر الأساسات الزجاجية أداءً حراريًا ممتازًا واستقرارًا فيزيائيًا ،و أكثر مقاومة لدرجات الحرارة العالية.