マイクロスケール金属ワイヤの磁気アセンブリを使用して製造されたガラスインターポーザおよび MEMS パッケージングアプリケーション用のガラス貫通ビア
引用
MJ Laakso、SJ Bleiker、J. Liljeholm、GE Mårtensson、M. Asiatici、AC Fischer、G. Stemme、T. Ebefors、および F. Niklaus、「マイクロスケール金属ワイヤの磁気アセンブリを使用して製造されたガラスインターポーザおよび MEMS パッケージングアプリケーション用のガラス貫通ビア」、 IEEE Access 、vol. 6、pp. 49938-49950、2018。
キーワード
- ガラス貫通ビア（TGV）
- 磁気アセンブリ
- ガラスインターポーザー
- MEMSパッケージング
- ウェーハレベルパッケージング
- 熱膨張の不一致
- 熱膨張係数（CTE）
- はんだバンプ
- ニッケル線
- スピンオンガラス（SOG）
簡単な
この記事では、金属ワイヤの磁気アセンブリを使用してガラス貫通ビア (TGV) を製造する新しい方法を紹介します。この方法では、ガラスインターポーザや MEMS パッケージングなどの高度なパッケージングアプリケーション向けに、ガラス基板での低抵抗の垂直電気接続が可能になります。ソースでは、製造プロセスについて説明し、TGV の電気抵抗を特徴付け、最適な熱適合性を得るためにさまざまな金属とガラスの組み合わせの熱膨張特性を分析します。
まとめ
2018 年 8 月 1 日に公開されたこの記事では、ガラス基板を貫通する垂直の電気接続、いわゆるガラス貫通ビア (TGV) を作成する方法を紹介しています。著者らは、磁気アセンブリ技術を使用してガラス基板のビアホールを金属ワイヤで埋めることにより、ビアホールの側壁が粗いためにガラスへの実装が難しいスーパーコンフォーマル電気めっきなどの従来の方法に代わる方法を提供しています。
この記事の要約は次のとおりです。
- 背景: TGV は、エレクトロニクスの高度なパッケージング技術にとって極めて重要であり、シリコンベースのシリコン貫通ビア (TSV) に比べて、電気損失が少なく、結合が少なく、コスト効率に優れているなどの利点があります。ただし、従来の金属充填技術に適した滑らかなビアホールを作成するという課題があるため、ガラスで高品質の TGV を製造することは困難です。
- 磁気アセンブリ法:この記事では、既存の TGV 製造方法の限界を克服するために磁気アセンブリを使用する方法を説明します。このプロセスでは、強磁性金属ロッドをガラス基板のあらかじめ製造されたビア ホールに磁気的に引き込みます。次に、ロッドをスピン オン ガラス (SOG) を使用して所定の位置に固定します。この方法により、ブラインド ホールでも完全に満たされた TGV を作成できるため、薄い基板を実現できます。
- 課題への取り組みと機能性の実証:この記事では、組み立て時に複数の磁石を使用することで、金属棒がガラスのビアホールから外れてしまうという課題 (円錐形と低アスペクト比のため) に対処しています。これにより、連続的な磁場が確保され、棒が SOG で固定される前に外れることが防止されます。研究者は、他の報告されている金属 TGV に匹敵する、標準抵抗 64mΩ の TGV の製造を実証しました。また、ジェット技術を使用してはんだペーストを TGV に直接塗布する実現可能性を示し、高密度統合の可能性を実証しています。
- 並列化と熱膨張の考慮:製造スループットを向上させるために、この記事では複数の磁石を同時に使用して磁気アセンブリ プロセスを並列化する方法を取り上げています。結果は、このアプローチにより、ウェーハ スケールのアセンブリ時間を大幅に短縮できることを示しています。さらに、この記事では、さまざまな金属 (磁気アセンブリに適したもの) とさまざまなガラス基板の熱膨張適合性を分析しています。これは、特に中空中心のない TGV の応力を最小限に抑え、信頼性を確保するために重要です。分析では、コバールとインバーが有望な材料であると特定され、ホウケイ酸ガラスや溶融シリカなどのガラス基板との熱膨張の適合性が良好であることが示されています。
全体として、この記事は磁気アセンブリが高品質のTGVを製造するための有望な技術であることを強調しています。著者は、主要な課題について次のように述べています。 機能性を実証し、効率性と信頼性を向上させる方法を探ります。
出典: https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8424149