【儀表網 儀表研發】近年來，芯片與電子產品中高性能、高可靠性、高密度集成的強烈需求催生了3D封裝技術并使其成為集成電路發展的主要推動力量之一。傳統的平面化2D封裝已經無法滿足高密度、輕量化、小型化的強烈需求。玻璃金屬穿孔(TGV)是一種應用于圓片級真空封裝領域的新興縱向互連技術，為實現芯片-芯片之間距離最短、間距最小的互聯提供了一種新型技術途徑，具有優良的電學、熱學、力學性能，在射頻芯片、高端MEMS傳感器、高密度系統集成等領域具有獨特優勢，是下一代5G、6G高頻芯片3D封裝的首選之一。
 

　　近期，中科院合肥研究院智能所陳池來課題組李山博士等取得重要技術突破，團隊攻克了高均一性玻璃微孔陣列制造、玻璃致密回流、玻璃微孔金屬高致密填充等技術難題，發展了一種面向3D先進封裝的玻璃金屬穿孔工藝(Through Glass Via, TGV)，可實現高頻芯片、先進MEMS傳感器的低傳輸損耗、高真空晶圓級封裝。基于該技術成果申請發明專利5項，依托該技術的相關研究發表在傳感器領域top期刊上Sensors and Actuators: B. Chemical上。
 

　　為此，團隊針對TGV現有工藝問題，結合中科院合肥研究院和中國科學技術大學微納研究與制造中心的前期研究基礎及平臺優勢，提出一種新型TGV晶圓制造方案，開發出了高均一性、高致密、高深寬比的TGV晶圓，具有超低漏率、超低信號損耗的優勢，滿足環形諧振器、波導縫隙天線、毫米波天線等5G/6G高頻芯片，以及新型MEMS陀螺儀、加速度計3D封裝需求。經檢測，團隊研制出的TGV晶圓各項主要參數均與國際頂級玻璃廠商肖特、康寧和泰庫尼思科等相當，部分參數優于國際水平。
 

　　該項技術具有高度靈活性，可滿足客戶諸多定制化需求，經濟效益、行業意義重大，在半導體芯片3D先進封裝、射頻芯片封裝、MEMS傳感器封裝，以及新型MEMS傳感器(MEMS質譜、MEMS遷移譜)設計制造、新型玻璃基微流控芯片制作等多個領域具有廣闊的應用前景。
 

　　相關技術得到了國家自然科學基金、科技部、中科院、安徽省等來源項目的支持。
 

圖1：基于導電金屬的TGV晶圓(可定制4、6、8英寸)
 

圖2：基于導電硅的TGV晶圓(可定制4、6英寸)