隨著人工智能芯片對封裝要求的不斷提升，不少頭部企業(yè)正在進行先進封裝上技術更新迭代，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，高頻電學特性，低成本，優(yōu)越的氣密性和抗腐蝕性等特點，致使它有望取代硅基轉板封裝材料。而且玻璃基板已經(jīng)成功應用到Micro LED，MEMS，AiP，IPD等多個領域。

 玻璃基板的核心工藝之一是制備TGV（Through glass Via，玻璃通孔），TGV技術需要兼顧成本、速度及質量要求。而制約玻璃通孔技術發(fā)展的主要困難之一是 TGV 成孔技術，其需要滿足高速、高精度、高深寬比、側壁光滑、垂直度好以及低成本等一系列要求。目前最為主流的TGV成孔技術為激光誘導刻蝕法，該方法是通過脈沖激光誘導玻璃產生連續(xù)的變性區(qū)，變性玻璃放置到刻蝕液中進行刻蝕，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更快。

玻璃基板上形成深寬比的TGV尤其是在半導體先進封裝領域至關重要。通過飛秒激光進行玻璃的激光誘導刻蝕，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，孔內側壁光滑。

 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，高質量的TGV。通過GHz Burst 將單個高脈沖能量的脈沖細分到50個小脈沖中，可以實現(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現(xiàn)從下自上的鉆孔技術，形成TGV。這種自下向上的鉆孔技術可以形成零錐度的孔，且結合MHz+GHz burst模式提高整個加工過程的吞吐量，經(jīng)過測試在BF33和D263玻璃中形成了大面積，高速600 mm3/min，高質量的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）技術示意圖

在SCHOTT BF33/D263 玻璃中結合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）

轉自：光電匯OESHOW

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