隨著人工智能芯片對(duì)封裝要求的不斷提升，不少頭部企業(yè)正在進(jìn)行先進(jìn)封裝上技術(shù)更新迭代，其中在封裝材料上的革新，玻璃基板目前最為熱門。玻璃材料的高穩(wěn)定性，熱膨脹系數(shù)低，高頻電學(xué)特性，低成本，優(yōu)越的氣密性和抗腐蝕性等特點(diǎn)，致使它有望取代硅基轉(zhuǎn)板封裝材料。而且玻璃基板已經(jīng)成功應(yīng)用到Micro LED，MEMS，AiP，IPD等多個(gè)領(lǐng)域。

 玻璃基板的核心工藝之一是制備TGV（Through glass Via，玻璃通孔），TGV技術(shù)需要兼顧成本、速度及質(zhì)量要求。而制約玻璃通孔技術(shù)發(fā)展的主要困難之一是 TGV 成孔技術(shù)，其需要滿足高速、高精度、高深寬比、側(cè)壁光滑、垂直度好以及低成本等一系列要求。目前最為主流的TGV成孔技術(shù)為激光誘導(dǎo)刻蝕法，該方法是通過脈沖激光誘導(dǎo)玻璃產(chǎn)生連續(xù)的變性區(qū)，變性玻璃放置到刻蝕液中進(jìn)行刻蝕，變性的玻璃區(qū)域在刻蝕液中刻蝕的速率較未變性的玻璃會(huì)更快。

玻璃基板上形成深寬比的TGV尤其是在半導(dǎo)體先進(jìn)封裝領(lǐng)域至關(guān)重要。通過飛秒激光進(jìn)行玻璃的激光誘導(dǎo)刻蝕，可以形成低錐度，高深寬比的TGV，并且形成的玻璃通孔低破碎，無裂紋，孔內(nèi)側(cè)壁光滑。

 EKSPLA 推出的Femtolux 30這款GHz飛秒激光器，通過GHz Burst 加工模式可以形成高深寬比，高質(zhì)量的TGV。通過GHz Burst 將單個(gè)高脈沖能量的脈沖細(xì)分到50個(gè)小脈沖中，可以實(shí)現(xiàn)80:1以上的高深寬比TGV，但是如果玻璃厚度變化，需要精確的控制Burst中脈沖數(shù)量以及能量等參數(shù)。EKSPLA也驗(yàn)證了不同玻璃材料，包括：AN100,BK7,BF33,D263,EXG,和soda-lime等。

在EXG玻璃中通過GHz burst輔助沖擊鉆孔形成高深寬比的TGV（圖片由Akoneer提供）

在soda-lime玻璃中通過GHz burst輔助沖擊鉆孔形成高深寬比的TGV（圖片由Akoneer提供）

另外，F(xiàn)emtolux 30這款激光器可以提供MHz+GHz burst 模式，通過該模式輔助加工可以實(shí)現(xiàn)從下自上的鉆孔技術(shù)，形成TGV。這種自下向上的鉆孔技術(shù)可以形成零錐度的孔，且結(jié)合MHz+GHz burst模式提高整個(gè)加工過程的吞吐量，經(jīng)過測(cè)試在BF33和D263玻璃中形成了大面積，高速600 mm3/min，高質(zhì)量的200 μm直徑的TGV。

自上而下鉆孔（Top-down milling，TDM）和自下而上鉆孔（Bottom-up milling，BUM）技術(shù)示意圖

在SCHOTT BF33/D263 玻璃中結(jié)合MHz+GHz burst模式自下向上鉆孔形成大面積200 μm直徑的孔（圖片由FTMC提供）

轉(zhuǎn)自：光電匯OESHOW

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