中国粉体网讯随着先进封装向高密度、高性能方向疾驰，玻璃基板凭借卓越的高频电学性能、超高平坦度和稳定的热特性，成为新一代封装互连的核心材料。然而，高深宽比玻璃通孔（TGV）的无空隙金属填充，长期以来是制约玻璃基封装大规模商业化的“卡脖子”难题。传统电镀工艺面对深宽比大�?:1的微孔时，极易形成包裹性气孔，导致器件可靠性下降、良率很低、�/p>

近日，台湾先进系统股份有限公司公开的专利（US 2025/0346524A1），通过创新的双玻堆叠金属化工艺，以“由内向外”的电镀模式和独特预润滑处理，为无空隙金属填充提供了新的解决思路�?#8203;

在现有技术体系中，TGV金属化流程遵循“激光改�?蚀刻成�?溅射种子�?电镀填充”的固定路径。其核心矛盾在于电镀填充的动力学特性：金属离子（如铜、银）倾向于从孔口的种子层开始沉积，逐步向孔中心推进、�/p>

TGV金属化流�?nbsp;来源：Miller.Electrochemical copper metallization of glass substrates mediated by solution-phase deposition of adhesion-promoting layers

当TGV深宽比提升至10:1甚至20:1时，孔内电镀液交换受阻，添加剂与金属离子扩散受限，导致孔口沉积速度远快于中心区域。最终孔口过早封闭，将电镀液和气泡包裹在孔心，形成致命的空气间隙。这种缺陷不仅会导致互连电阻升高、信号完整性恶化，还会在热循环测试中因应力集中引发裂纹，直接造成器件失效。传统“由外向内”的填充模式，已成为高深宽比TGV应用的不可逾越的技术壁垒�?#8203;

该专利的核心突破在于颠覆了传统电镀的生长逻辑，通过双玻堆叠与界面设计，将电镀起始点从孔的两端转移至中心，实现“由内向外”填充，从根源上杜绝气孔产生。专利提供了两种具体工艺路径，均围绕这一核心原理展开�?#8203;

路径一：先键合，后钻孔

该路径通过“单面镀�?键合-钻孔-预润�?金属化”五步实现。第一步单面镀膜中，在两块独立玻璃基板的单一表面沉积铜或银种子层，且种子层延伸覆盖基板侧壁，为后续电镀提供便捷电连接点。第二步键合是工艺核心创新点之一：将两块基板翻转后通过特殊键合层贴合，形成三明治堆叠结构。键合层选用能量可移除材料（如光/热分解材料）或弱粘结力胶粘剂、低熔点金属，确保后续可无损分离。键合后还可在两侧种子层延伸部覆盖导电层，作为电镀统一阴极接触点。第三步钻孔通过激光穿透堆叠结构，经蚀刻形成贯穿双基板、种子层和键合层的通孔，此时通孔自然分为上部、中心部和下部三段�?#8203;

最具突破性的是预润滑与金属化步骤。预润滑阶段将堆叠结构置于压力容器中，先通入高扩散性二氧化碳排出孔内空气，再引入水生成碳酸溶液，充分润湿孔内壁，降低金属沉积能垒，改善电镀液润湿性。金属化阶段采用双阳极设计，阴极连接孔中心的种子层，通电后金属从中心种子层同时向上下两端生长，有效避免气孔。填充后通过化学机械抛光去除孔口凸块，得到平坦互连结构�?#8203;

路径二：先钻孔，后键吇�/strong>

该路径将钻孔与键合顺序对调，先在两块基板上独立形成通孔，再进行单面镀膜，随后翻转键合使通孔对准，后续预润滑与金属化步骤与路径一原理一致。金属化时电镀从键合层界面的通孔开口开始，向两端填充独立通孔，同样实现“由内向外”生长模式，适用于不同生产场景需求、�/p>

该专利的创新并非单一步骤改进，而是一套系统性解决方案，带来多重核心优势。在技术能力上，可稳定实现深宽比高�?5:1的TGV无缺陷填充，孔径覆盖20μm-150μm，突破传统工艺极限；在产品可靠性上，无空气间隙设计使互连电阻更稳定，信号完整性更优，热循环可靠性显著提升；在生产效率上，预润滑技术使电镀电流密度从传�?.1ASD提升�?0ASD，填充速度加快200倍以上，双玻并行处理进一步翻倍产能；同时，金属由内向外生长减少了与玻璃基板的初始接触面积，缓解了热膨胀系数不匹配导致的翘曲开裂风险，提升了制程稳定性。该技术有望推动玻璃基板在高端封装领域的规模化应用，开启先进封装的全新发展阶段、�/p>

参考来溏�

Glass Metallization Process for Through Glass Vias with High Aspect Ratio

Miller.Electrochemical copper metallization of glass substrates mediated by solution-phase deposition of adhesion-promoting layers

(中国粉体网编辑整�?月明)

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