TGV 玻璃转接板:AI 先进封装的下一代互连平台
硅转接板贵、有机基板细线做不上去——玻璃基板凭借高平整度、低介电损耗和可调热膨胀系数,正在成为 2.5D/3D 封装与面板级封装的关键选项。我们提供从打孔到金属化的 TGV 一站式工艺。
方案介绍
AI 加速卡的互连密度持续攀升:HBM 颗数增加、Chiplet 数量增加、封装面积逼近光罩极限。传统两条路线各有瓶颈——硅转接板(Si Interposer)性能好但成本高、尺寸受限;有机 ABF 基板便宜但线宽/线距与平整度难以满足高密度 RDL。玻璃基板恰好卡在中间:平整度优于有机、成本潜力优于硅、介电损耗低适合高频,且热膨胀系数(CTE)可调配以匹配芯片与 PCB,还能做成大尺寸面板,走面板级封装(PLP)摊薄成本。关于玻璃在先进封装中的整体机会,另见《TGV 玻璃基板与先进封装》技术文章。
面板级封装(PLP)趋势
玻璃基板的另一大想象空间在于跳出晶圆尺寸限制:300mm 晶圆换成 510×515mm 甚至更大面板,单批产出面积成倍提升,摊薄单位成本。这也是国际封装大厂近两年密集布局玻璃基板的核心动因。对国内产业链而言,当前更现实的路径是"晶圆级打样验证 → 中尺寸面板中试 → 大面板量产"逐级放大。我们的 TGV 服务以晶圆级(4–12 英寸)为常备能力,面板级以项目制联合开发方式承接,适合封装厂与研究机构做前期工艺验证,不必一次性投入面板产线。
- 晶圆级(现在可购):4/6/8/12 英寸 TGV 打样与小批量,交期以周计,适合结构验证与电性能测试。
- 中试放大(项目制):配合客户完成从晶圆级到面板级的工艺转移评估,孔位图纸与检测标准可延续。
- 配套工艺同源:RDL、凸块、临时键合与硅基工艺线共用,玻璃与硅转接板方案可并行验证(对比见 CoWoS / 2.5D 页)。
TGV 玻璃转接板:更平整、更低损耗的下一代封装载体
三种 TGV 成孔工艺对比
不同成孔方法在深宽比、最小孔径、孔壁质量与吞吐之间各有取舍,需要按转接板的孔位密度与成本目标选型:
| 成孔方法 | 最大深宽比 | 最小孔径 | 孔壁粗糙度 Ra | 吞吐量(参考) |
|---|---|---|---|---|
| 激光诱导深蚀刻(LIDE) | 10:1 | 10μm | < 100nm | 约 100 孔 / 秒 |
| 聚焦放电加工 | 3:1 | 50μm | < 200nm | 约 1,000 孔 / 秒 |
| 超短脉冲激光烧蚀 | 5:1 | 20μm | < 200nm | 约 10 孔 / 秒 |
LIDE 先以飞秒激光改性玻璃、再用湿法刻蚀去除改性区,孔壁光滑、应力低,适合高深宽比的高密度转接板;聚焦放电吞吐最高但孔径偏大,适合粗间距、重吞吐的场景;超短脉冲激光无需后段湿法刻蚀,孔形(直孔 / 锥形 / 沙漏形)最灵活,适合打样与小批量。
应用场景
TGV 玻璃转接板与玻璃工艺,服务于以下六类场景。
大尺寸 AI 封装
跳出光罩拼接限制,用大尺寸玻璃转接板承载更多芯粒与 HBM。
高频 / 高速链路
低介电损耗与可调介电常数,服务 5G/6G 毫米波与高速 SerDes。
光电共封装(CPO)
玻璃可开槽、开孔,适合光引擎承载与光纤耦合单元的集成。
面板级封装(PLP)
从晶圆级走向大面板,单批产出面积提升、单位成本下降。
薄型终端封装
高平整度玻璃配合细线 RDL,用于薄型化与高密度扇出结构。
科研与工艺验证
晶圆级 TGV 打样与电性能测试,支持新材料与新结构的快速评估。
能力介绍
从打孔、金属化到 RDL,TGV 转接板的核心工序由我们一条线承接。
激光成孔 + 湿法刻蚀 + 孔内金属化,决定 TGV 的导电与可靠性
TGV 打孔能力
TGV(Through Glass Via,玻璃通孔)是玻璃转接板的核心工序,采用激光诱导改性 + 湿法刻蚀路线,孔形锥度可控、孔壁光滑,利于后续金属化填充。孔径、深宽比、位置精度等具体指标见"参数规格"一节。
- 成孔路线:激光诱导改性 + 湿法刻蚀(LIDE),孔壁光滑、应力低。
- 孔形可选:直孔、沙漏形(双锥)、锥形,按金属化方式选型。
- 基板尺寸:4 / 6 / 8 / 12 英寸晶圆级常备,面板级按需求定制。
- 玻璃材质:无碱玻璃 / 硼硅玻璃 / 石英玻璃,CTE 可调配(3–9 ppm/K 区间)。
金属化流程
与玻璃衬底现货的关系
本页面向 AI 先进封装的 TGV 转接板整体方案;如果您只需要采购玻璃衬底原片(TGV 打孔前的素材、无碱/硼硅玻璃晶圆),请移步玻璃衬底 / TGV 产品页,常备 4–12 英寸现货,一片起订 48h 发货。需要"打孔 + 金属化 + RDL"工艺时,可直接用我们的衬底走一站式服务,也可客供基材。
参数规格
打孔能力、金属化与孔连接规格、可靠性验证项,一屏看全。
TGV 打孔能力
| 参数项 | 能力范围 | 备注 |
|---|---|---|
| 孔径 | 20 – 100μm | 典型 30 / 50 / 80μm 规格常备工艺 |
| 深宽比 | 10:1 | 如 100μm 厚玻璃打 10μm 级孔可议 |
| 位置精度 | ± 2μm | 随批提供坐标检测数据 |
| 孔形 | 直孔 / 沙漏形(双锥)/ 锥形 | 按金属化方式选型 |
| 基板厚度 | 100 – 700μm | 薄基板建议配合临时键合载片 |
| 基板尺寸 | 4 / 6 / 8 / 12 英寸晶圆级;面板级按需求定制 | 晶圆级常备,面板级项目制 |
| 玻璃材质 | 无碱玻璃 / 硼硅玻璃 / 石英玻璃 | CTE 可调配(3 – 9 ppm/K 区间) |
| 孔密度 | 最小孔距约为孔径 2 倍 | 高密度阵列请先评估应力 |
TGV 关键指标速览
TGV 金属化与孔连接规格
成孔之后,孔内导电质量取决于绝缘、阻挡/种子与填充三步。以下为可对外承诺的典型规格区间:
| 参数项 | 典型规格 | 说明 |
|---|---|---|
| 通孔深度 | 100–1,100μm | 随玻璃基板厚度变化,可做通孔 |
| 通孔间距(pitch) | 50–500μm | 最小间距取决于孔径 |
| 绝缘层 | PECVD SiO₂ 100–500nm / ALD Al₂O₃ 50–100nm | 可选 BCB、SU-8 等聚合物绝缘 |
| 金属化体系 | Cu(PVD 种子 + 电镀)、Ti/Cu、TiW/Cu、Cr/Au、Cu/Ni/Au | 可选 Ni/Au 表面处理 |
| 镀层保形性 | PVD > 50%;ALD 阻挡层 + CVD 种子 > 90% | 影响孔内覆盖与填充致密性 |
| 单孔电阻 | < 100 mΩ(典型,50×500μm 实心铜填充孔) | 四线法 Kelvin 测量 |
| 孔壁角度 | 激光 88° ± 1°;LIDE 89° ± 0.5° | 接近垂直,利于高密度排布 |
可靠性验证项
TGV 转接板导入前必须过的可靠性关卡,我们可按下列项目出测试数据(或与第三方实验室配合):
| 验证项 | 典型条件 | 关注点 |
|---|---|---|
| 温度循环(TC) | -55℃ ~ 125℃,500–1000 cycle | 孔内铜与玻璃 CTE 失配导致的裂纹/阻值漂移 |
| 高温高湿(THB/HAST) | 85℃/85%RH 或 130℃/85%RH 加偏压 | 玻璃离子迁移、绝缘层耐湿 |
| 孔电阻与链阻 | 四线法测单孔与菊花链 | 填充空洞、界面接触可靠性 |
| 截面分析 | FIB/SEM 截面 | 孔形、种子层覆盖、填充致密性 |
| 翘曲与应力 | 阴影云纹 / 激光扫描 | 金属化后整板翘曲,影响贴装 |
| 高频插损 | S 参数测试(配合夹具设计) | 低介电损耗优势验证,适合高速链路 |
设备与工艺装备
支撑 TGV 成孔、金属化与可靠性验证的装备类别与通用配置。
| 设备类别 | 典型配置 | 用途 |
|---|---|---|
| 激光成孔 | 飞秒 / 超短脉冲激光,LIDE 改性线 | TGV 激光诱导成孔与改性 |
| 湿法刻蚀线 | 玻璃湿法蚀刻槽 + 清洗 | 去除改性区、孔形控制 |
| 聚焦放电加工 | 放电成孔工位 | 大孔径、高吞吐 TGV 成孔 |
| 薄膜沉积 | PVD / PECVD / ALD 组合 | 绝缘层、阻挡与种子层 |
| 铜电镀与 CMP | 孔内电镀 + 双面研磨抛光 | 孔内填充与表面平坦化 |
| 量测与可靠性 | 白光干涉、FIB/SEM、温循箱 | 孔形、镀层覆盖与可靠性验证 |
实际案例
以下案例均已匿名化处理,仅呈现可公开验证的工艺指标与结果。
高密度 TGV 转接板的一次打样验证
客户需要高孔位密度的玻璃转接板样品,关注孔径一致性、位置精度与后续金属化覆盖,希望尽快拿到可测试样片。
结果:采用 LIDE 路线,孔径与位置精度满足图纸要求(±2μm 内),随批提供坐标与截面检测数据。
晶圆级到面板级的工艺转移评估
客户规划面板级封装,需要先用晶圆级验证打孔与金属化工艺,再评估放大到中尺寸面板的可行性。
结果:晶圆级关键工艺跑通并输出工艺窗口,孔位图纸与检测标准可延续到面板中试,降低了放大风险。
高速链路的玻璃基板插损测试样
研究组验证玻璃基板在高速链路下的低损耗优势,需要配套夹具设计的 S 参数测试样与可靠性数据。
结果:交付金属化 TGV 测试样并配合 S 参数测试,实测介电损耗优势得到验证,附带温循与孔电阻数据。
常见问题
TGV 和 TSV 怎么选?玻璃能完全替代硅转接板吗?
打样交期和最小起订量是多少?
可以按我们的 Gerber/版图文件加工吗?
薄玻璃基板加工中容易碎吗?
三种成孔工艺我该选哪一种?
玻璃转接板的介电损耗优势在什么频段才明显?
TGV 的孔径、深宽比和位置精度能到多少?
孔内金属化怎么做,单孔电阻大概多少?
你们的 TGV 能提供哪些可靠性验证数据?
面板级封装现在能承接吗?
需要 TGV 转接板打样或工艺评估?
发送孔径、厚度、孔位图纸与数量,工程师 24h 内给出方案与含税报价
