2025年7月30日,由www.188betkr.com 主办的“2025玻璃基板与TGV技术大会”在江苏无锡成功举办!大会期间,www.188betkr.com 邀请到多位业内专家学者做客“对话”栏目,就玻璃基板与TGV技术的研究进展及产业现状进行了访谈交流。本期,我们邀请到的是中国建筑材料科学研究总院有限公司重点实验室主任蔡华。
中国建筑材料科学研究总院有限公司重点实验室主任蔡华
www.188betkr.com :蔡主任,请问玻璃通孔(TGV)技术相比于硅通孔(TSV)技术有哪些显著优势?
蔡主任:TGV技术相比于TSV技术主要有两方面的显著优势。
一是工序简化与成本优势:玻璃本身是绝缘材料,而硅是半导电材料,TSV技术需额外设置绝缘层实现电气隔离,TGV无需这一步骤,能简化工艺流程,降低生产成本,且玻璃原料来源广、加工相对简便,硅材料提纯及晶圆制造工艺相对复杂,TGV在基础材料成本与加工成本上,均有替代硅通孔的潜力。
二是性能适配性强:玻璃热膨胀系数(CTE)可通过成分设计,与硅基芯片等更匹配,TGV封装组件受热时热应力小,可靠性高;玻璃介电常数低且稳定,高频高速信号传输时损耗和延迟小,适配5G/6G、高频高速芯片封装场景。
www.188betkr.com :蔡主任,请问TGV技术在射频器件、光电系统集成等领域前景如何?
蔡主任:TGV技术凭借其显著的优势与特性,展现出了不俗的应用价值。作为相对新兴的技术领域,TGV技术的研究历程较TSV技术更短,技术成熟度仍有较大的提升空间。即便如此,TGV技术在射频器件、光电系统集成等领域中依然蕴含着极为广阔的应用潜力与发展前景。
www.188betkr.com :蔡主任,请问基于先进实心玻纤基阵列成孔技术的全新高密度玻璃通孔,其成孔精度密度以及生产效率较传统TGV制备工艺有何优势?
蔡主任:目前通用的TGV技术主要采用激光诱导刻蚀的方法制作通孔,我们采用的实心玻纤技术,与之相比有3大优点和特点。
第一:由于采用了实心玻纤技术,它能够比较垂直地直上直下地通孔,在垂直度方面,能做到小于等于±1度。而激光诱导通孔技术,先需要激光诱导,之后再进行差异化腐蚀,在玻璃基板的上下端面容易出现类似喇叭口的结构,这会导致它的整体垂直度欠佳。
第二:因为实心玻纤可以经过多次拉纤处理,所以基于该技术制备的玻璃通孔尺寸可以做得很小,目前能做到2.5微米到3微米,而且,玻纤通孔间距也能做的很小,开孔面积比至少能达到60%以上,甚至可以做到70%,和常规的激光刻蚀方法相比,这种技术能实现极高的布孔密度。
第三:在实际制作射频器件时,信号的传输还和通孔内壁的表面粗糙度有关,实心玻纤技术能让通孔内壁的表面粗糙度优于1纳米(接近0.7纳米)。其他方法制作的通孔内壁表面粗糙度,国际最高水平在10纳米左右,如果控制得不当,可能会达到100纳米左右。所以,我们目前采用的实心玻纤通孔方法,能让通孔内壁的表面粗糙度比现有的方法至少降低1到2个数量级,这会使信号传输质量得到大幅度提升。
www.188betkr.com :蔡主任,TGV技术被英特尔称为“新的游戏规则改变者”,您认为目前距离大规模商业化应用还有哪些关键技术障碍需要攻克?
蔡主任:实际上,无论是玻璃材料本身、通孔技术,还是覆铜技术,针对不同领域的应用,目前都处于百家争鸣的状态,并且一直在不断迭代和发展,在这三个方面,都还有进一步提升的空间。
对于AI算力芯片先进封装领域来说,它们更需要低介电常数、超低介电损耗的玻璃材料;而在小型化的吉赫兹级射频材料应用领域,具备超低介电损耗特性,且相对更高介电常数的材料则更受青睐,可见,材料需要根据不同的应用场景进行分类优化,进一步改进和提升性能。
www.188betkr.com :蔡主任,您现在的主要的研究方向有哪些,能否分享一下?
蔡主任:目前我主要研究的是玻璃基功能材料,像玻璃基特种光电材料,还有玻璃基通孔技术,另外还有一些信号倍增材料相关的研究。
www.188betkr.com :好的,感谢蔡主任接受我们的采访。