הפסדים נמוכים ב-mmWave
tan δ < 0.005 ומקדם דיאלקטרי של כ-4.6 — כמחצית מזה של סיליקון — מפחיתים הפסדי מצע במודולי 5G/6G ומכ״מי רכב.
טכנולוגיה · חיבור דרך זכוכית
TGV — חיבור דרך זכוכית
חיבורים דרך זכוכית עבור אינטרפוזרים מזכוכית, מודולי mmWave RF ואריזה הרמטית של MEMS. יצירת חיבורים, שכבת בידוד, מילוי נחושת ושיטוח על פרוסות זכוכית 100–300 מ״מ.
AR 6:1–10:1 יחס גובה-רוחב TGV
10–200μm קוטר via
tan δ < 0.005 הפסד דיאלקטרי
100mm–300mm קוטר פרוסה
סקירה כללית
זכוכית תופסת את מרכז האריזה המתקדמת. מקדם דיאלקטרי נמוך וטנגנס הפסדים נמוך (tan δ < 0.005) שומרים על הפסדי החדרה נמוכים בתדרי mmWave, ה-CTE ניתן להתאמה לסיליקון, והיא זמינה בגדלים הגדולים בהרבה מפרוסת 300 מ״מ — שלושה יתרונות שאינטרפוזר סיליקון אינו יכול להציע בו-זמנית. החיבור דרך הזכוכית הוא שהופך את יתרון החומר הזה לחיבור חשמלי עובד: נתיב אנכי מלא מתכת דרך הזכוכית.
GINECHIP מבצעת את תהליך ה-TGV המלא — יצירת חיבורים, בידוד דיאלקטרי, השקעת חסם וזרע, מילוי נחושת, הסרת עודפים וחלוקה מחדש — בתוך חדר נקי ISO Class 5 אחד. מכיוון שהחיבור, שכבת הבידוד וה-RDL מתוכננים כמקבץ אחד, תאימות הממשק בין שלבי התהליך נבנית מראש ולא מתגלה בשלב ההסמכה.
למה זכוכית ולא סיליקון
CTE מותאם לסיליקון
זכוכית Borofloat 33 ודרגות נטולות אלקלי ניתנות להתאמה ל-2.6 ppm/°C של סיליקון, ומפחיתות מאמץ תרמי ועיוות באינטרפוזרים גדולים.
שטח גדול, עלות נמוכה
זכוכית מסופקת בפאנלים הגדולים בהרבה מפרוסת 300 מ״מ, כך שהעלות ליחידת שטח יורדת ככל שגודל האינטרפוזר גדל — הכלכלה שמאחורי אריזה ברמת פאנל.
הרמטי ושקוף
מכסה זכוכית אוטם חללי MEMS באופן הרמטי תוך שמירה על שקיפות אופטית — יתרון עבור MEMS אופטיים, חיישני לחץ והתקני מיקרופלואידיקה.
שיטות יצירת TGV
Laser-Induced Deep Etching (LIDE)
AR גבוהLIDE משתמש בתהליך דו-שלבי: שינוי לייזר פמטו-שנייה של הזכוכית ליצירת מסלול משתנה, ולאחריו תחריט כימי רטוב שמסיר באופן מועדף את החומר שהשתנה בלייזר. זה מפיק TGV עם דפנות חלקות ויחס גובה-רוחב גבוה (עד 10:1) עם מינימום סדקים מיקרוסקופיים ומאמצים שיוריים. תהליך LIDE תואם למצעי זכוכית בורוסיליקט, סיליקה מותכת ונטולת אלקלי בקוטר 100mm עד 300mm.
AR Up to 10:1
קוטר מינימלי 10μm
Ra של דופן < 100nm
תפוקה ~100 vias/s
Focused Electrical Discharge
מהירות גבוההפריקה חשמלית ממוקדת (הידועה גם כעיבוד בפריקה חשמלית או חריטה כימית בעזרת ניצוץ) משתמשת בפריקה במתח גבוה בין אלקטרודת כלי לבין פני הזכוכית כדי להסיר חומר מקומית. שיטה זו מציעה את התפוקה הגבוהה ביותר (עד 1,000 vias לשנייה) בקוטר via של 50–200μm. מתאימה ביותר לאינטרפוזרי TGV בפיץ גס, שבהם התפוקה בעדיפות על פני גודל המאפיין המינימלי.
AR Up to 3:1
קוטר מינימלי 50μm
Ra של דופן < 200nm
תפוקה ~1,000 vias/s
Ultrashort Pulse Laser Ablation
רב-תכליתיאבלציית לייזר פמטו-שנייה או פיקו-שנייה ישירה של זכוכית ללא תחריט רטוב לאחר מכן. משך הפולס הקצר במיוחד (< 1 ps) ממזער את אזור ההשפעה התרמית ואת הסדקים המיקרוסקופיים. שיטה זו מציעה את הגמישות הרבה ביותר בגיאומטריית ה-via — דפנות מחודדות, ישרות או מעוצבות — ותואמת לכל סוגי הזכוכית. התפוקה נמוכה מזו של LIDE או שיטות פריקה, אך מתאימה לאב-טיפוס ולייצור בכמויות קטנות.
AR Up to 5:1
קוטר מינימלי 20μm
Ra של דופן < 200nm
תפוקה ~10 vias/s
זרימת תהליך TGV
- 01 יצירת חיבורים
- 02 שכבת בידוד
- 03 חסם וזרע
- 04 מילוי נחושת
- 05 הסרת עודפים
- 06 RDL ובליטות
- 07 בדיקה ופיקוח
מפרטים טכניים
| פרמטר | מפרט |
|---|---|
| חומר המצע | Borofloat 33 · Fused silica quartz · AN100 alkali-free glass · Sapphire Al₂O₃ |
| קוטר | 100mm (4″) · 150mm (6″) · 200mm (8″) · 300mm (12″) |
| שיטת יצירת TGV | LIDE · Focused electrical discharge · Wet HF etching · Ultrashort-pulse laser ablation |
| קוטר via | 10μm – 200μm |
| יחס גובה-רוחב | Up to 10:1 (LIDE) · up to 6:1 (laser) · up to 3:1 (wet etch) |
| מרחק via | 50μm – 500μm |
| חספוס דופן | < 200nm Ra (laser) · < 100nm Ra (LIDE) · < 50nm (wet etch + anneal) |
| שכבת בידוד | PECVD SiO₂ (100–500nm) · ALD Al₂O₃ (50–100nm) · BCB / SU-8 |
| מטליזציה | Cu (PVD seed + electroplating) · Ti/Cu · TiW/Cu · Cr/Au · Cu/Ni/Au |
| התנגדות via | < 100 mΩ (typical, 50×500μm via, solid Cu fill) |
יישומים
אינטרפוזרי זכוכית 2.5D
פרוסות TGV הן אבן הבניין המרכזית של אינטרפוזרי זכוכית לאריזת 2.5D. הקבוע הדיאלקטרי הנמוך (εr = 4.0–5.5) וטנגנס ההפסד הנמוך (tan δ < 0.005) של זכוכית מפחיתים את הנחת האות בהשוואה לאינטרפוזרים מסיליקון, מה שהופך אותם לאידיאליים ליישומים דיגיטליים מהירים ו-RF. RDL רב-שכבתי משני צידי פרוסת ה-TGV מספק את מארג הניתוב הרוחבי בין צ'יפלטים, ערימות HBM ומצעי מארז.
מודולי mmWave ו-RF front-end
ההפסד הדיאלקטרי הנמוך של מצעי זכוכית בשילוב חיבורי TGV מאפשר מעברי RF בהפסד נמוך מהאנטנה לשבב עיצוב האלומה. אינטרפוזרים מבוססי TGV למודולי אנטנה-באריזה של 5G mmWave (28/39 GHz) ו-6G (100+ GHz) משיגים הפסד החדרה < 0.5 dB לכל מעבר, טוב במידה ניכרת מחלופות מבוססות מצע אורגני.
אינטגרציה ברמת פאנל CoPoS
ארכיטקטורת CoPoS (Chip-on-Panel-on-Substrate) נשענת על פאנלי זכוכית עם מטליזציית TGV כמצע האינטרפוזר. ה-TGV מספקים חיבור אנכי בין ה-RDL בצד הקדמי (ניתוב שבב-לשבב) לבין ממשק מצע המארז בצד האחורי. יצירת TGV ברמת פאנל על פאנלי זכוכית 510×515mm מאפשרת את יתרון התפוקה של פי 4.5 של CoPoS לעומת גישות ברמת פרוסה.
אינטרפוזרי פוטוניקה מזכוכית
פרוסות TGV עם מובילי גל אופטיים משולבים (הכתובים בלייזר פמטו-שנייה בסיליקה מותכת) מאפשרות אינטגרציה משותפת של חיבורים חשמליים (TGV מלאי Cu) וחיבורים אופטיים (מובילי גל) על מצע זכוכית בודד. זה קריטי לאופטיקה באריזה משותפת (CPO), שבה יש לנתב גם אותות חשמליים וגם אותות אופטיים בין מנוע הפוטוניקה ל-ASIC המתג.
אריזת MEMS וחיבורים
פרוסות TGV מספקות מעברים חשמליים אטומים וללא טפילות גבוהה לאריזת MEMS ברמת פרוסה. הבידוד החשמלי של זכוכית (התנגדות > 10¹⁰ Ω·cm) מבטל את הצורך בשכבות בידוד דיאלקטריות הנדרשות בפרוסות TSV מסיליקון, מפשט את תהליך הייצור ומפחית את קיבול המעבר הטפילי עבור חיישני MEMS קיבוליים.
התקני מיקרו-נוזל ו-BioMEMS
חיבורי via דרך זכוכית בפרוסות בורוסיליקט או סיליקה מותכת מאפשרים חיבורים נוזליים בין שכבות מיקרו-נוזל בהתקני lab-on-chip ו-organ-on-chip. השקיפות האופטית של הזכוכית מאפשרת מיקרוסקופיית פלואורסצנציה בזמן אמת של תעלות הנוזל, בעוד שהאדישות הכימית מבטיחה תאימות לדגימות ביולוגיות ולמגיבים אגרסיביים.
מתכננים אינטרפוזר TGV?
שלחו לנו סוג זכוכית, קוטר ומרווח חיבורים וגודל פאנל או פרוסה — מהנדסי התהליך שלנו יאשרו את יחס הגובה-רוחב האפשרי ויחזירו הצעת מחיר תוך 24 שעות.