高性能玻璃基板TGV（Thru-Glass-Via）直接铜金属化技术

引用

Onitake, S., Inoue, K., & Takayama, M. (2017). 高性能玻璃基板TGV（Thru-Glass-Via）直接铜金属化技术。2017年国际微电子学研讨会，1-4。国际微电子组装与封装协会 (IMAPS)。 https://doi.org/10.4071/isom-2017-wp52_085

关键词

• 玻璃基板
• TGV（玻璃通孔）
• 铜金属化
• 附着强度
• 湿法镀铜工艺
• 高频应用
• 物联网（IoT）

简介

本文介绍了一种在带有TGV（玻璃通孔）的玻璃基板上直接镀铜的新型湿法镀铜工艺，该工艺无需使用附着层，并能够经济高效地制造高性能电子设备。

摘要

本文发表于2017年国际微电子学研讨会，由Shigeo Onitake、Kotoku Inoue和Masatoshi Takayama共同撰写，提出了一种在玻璃基板上直接镀铜的新型方法，可用于高频电子设备。

主要论点是，玻璃具有低导电性和介电损耗等优异性能，是信号频率超过20 GHz的下一代通信设备的理想选择。

以下是本文的一些主要发现：

• 塑料和陶瓷等传统材料的性能已达到极限，而硅中介层虽然有效，但价格昂贵且可扩展性受限。
• 玻璃相比硅具有诸多优势：

1、成本效益：玻璃比硅便宜得多，使其成为大规模生产的更可行选择。
2、优越性能：玻璃具有高绝缘性、低介电损耗、更优异的耐热性和耐化学性、高透明度、优异的表面光滑度以及与硅相似的热膨胀系数。
3、可扩展性：与硅晶圆不同，玻璃基板可以轻松扩展到更大的面积，从而提高生产率和产量。

• 由于粘附性问题，在玻璃上直接镀铜具有挑战性。现有的使用种子层或溶胶-凝胶技术的方法复杂、昂贵，并且通常不适用于大规模生产。
• 作者提出了一种新的湿镀工艺，无需镍、铬或钛等中间层。
• 该方法已被证明是成功的，铜与玻璃的直接粘附强度达到0.42 kN/m。
• 该工艺可确保在大型玻璃基板和通孔内形成均匀的铜膜。
• 重要的是，即使在电镀后，玻璃表面仍能保持光滑，从而确保高质量的电路制造。
• 本文提供了使用该方法成功形成75μm线宽/线距电路的证据。

作者总结道，这种新颖的湿法电镀技术对于制造需要3D玻璃基板的下一代电子设备具有重要前景。

来源：https://meridian.allenpress.com/ism/article/2017/1/000464/35926/Direct-copper-metallization-on-TGV-Thru-Glass-Via