利用玻璃特性实现先进封装

引文

A. B. Shorey、Y. J. Lu 和 G. A. Smith，“利用玻璃特性实现先进封装”，2015 年 IEEE 第 65 届电子元件与技术会议 (ECTC)，2015 年，第 370-375 页。

关键词

• 玻璃
• 玻璃通孔 (TGV)
• 中介层
• 封装
• 热膨胀系数 (CTE)
• 射频应用
• 经济高效
• 面板制造
• 可靠性
• 外形尺寸
• 金属化
• 熔融成型
• Willow™ 玻璃

简介

本文概述了玻璃作为先进半导体封装材料的优势，尤其是其低电损耗、可定制的热膨胀系数 (CTE) 以及大规模生产的成本效益。本文重点介绍了玻璃的材料特性，特别是其在高频下的低电损耗以及可调整的热膨胀系数 (CTE) 的能力。这些特性使玻璃适用于各种应用，包括射频通信和 3D-IC 堆叠。本文还探讨了玻璃的成本效益，这归功于其成型工艺，可实现大幅面和超薄基板的生产。最后，文章重点介绍了在玻璃中成型通孔和盲孔以及可靠的铜填充的成功案例，表明玻璃是未来封装的有前景的材料。

摘要

康宁公司的A.B. Shorey、Y.J. Lu和G.A. Smith于2015年发表的《利用玻璃特性实现先进封装》一文探讨了在先进半导体封装中使用玻璃的优势。

作者重点介绍了玻璃的卓越材料特性，包括：

• 高频下低电气损耗，使其成为射频应用的理想选择。
• 高刚度和可调节的热膨胀系数 (CTE)，使其在3D-IC堆叠和载体应用中能够更好地控制翘曲。
• 由于其适用于薄型和柔性形式的大幅面制造，因此具有成本效益。

本文列举了一些示例，阐述了这些特性如何转化为更佳的性能：

• 优化热膨胀系数 (CTE) 的玻璃中介层可以最大限度地减少 3D-IC 堆叠中的翘曲，从而提高可靠性。
• CTE 与硅匹配的玻璃载体有利于减薄硅中介层，并具有视觉键合检测和激光脱键等优势。
• 由于信号损耗更低，玻璃基板在高频射频应用中的性能优于硅基板。

此外，本文还探讨了玻璃制造和加工领域的进展：

• 康宁的熔融成型工艺可以生产大尺寸、薄型且具有柔性的玻璃基板，从而降低制造成本。
• 目前已实现尺寸超过 500 毫米的玻璃基板面板加工，从而提高了平整度，并实现了更精细的线路和重新分布层间距。
• 康宁先进剥离技术 (ALoT) 等处理解决方案解决了超薄玻璃加工的挑战。
• 本文介绍了利用 ALoT 技术在 100 µm 厚玻璃上金属化玻璃通孔 (TGV) 的可行性研究成果。

作者认为，玻璃是下一代封装应用的有前景的材料，因为它具备以下优势：

• 卓越的电气性能
• 可调节的热膨胀系数 (CTE)
• 经济高效
• 适合大批量生产

来源：https://meridian.allenpress.com/ism/article/2015/1/000370/187698/Leveraging-Glass-Properties-for-Advanced-Packaging