TGV技术作为下一代先进封装的关键技术,目前正处于从技术验证向小批量量产过渡的关键窗口期。
目前,TGV技术已经能够应对从超薄到超厚的多种玻璃基材需求,行业已稳定加工最薄0.05毫米厚的超薄玻璃,针对 0.14毫米至1.1毫米厚度的玻璃,国内外多家企业也已实现稳定量产或技术突破。2026年6月,韩国JNTC公司宣布攻克玻璃通孔TGV技术,率先推出2mm厚TGV玻璃基板。产品攻克玻璃微裂纹难题,通过了韩、台厂商验证。同时在建有3mm厚新品,配套切割工艺完善。JNTC公司搭建了一体化产线,推进TGV封装商业化,目标是2027年量产。
同月,日本理化学研究所(RIKEN)和Enplass研究所的研究团队宣布,他们开发出一种利用吉赫兹突发模式超短脉冲激光器在玻璃中高速形成高质量、超高纵横比微通孔的技术。这项技术有望成为芯片和3D封装等先进半导体器件制造的基础技术。
在尖端半导体器件中,芯片组技术(可将多个芯片高密度集成)和3D封装技术的应用至关重要。这些封装技术的关键组件是称为中介层的基板。玻璃因其优异的高频特性、平整度和尺寸稳定性,被认为是下一代中介层的理想材料。然而,在玻璃上形成精细、高密度的通孔仍然面临挑战。
该研究小组采用了一种新型振荡方法,即吉赫兹突发模式超短脉冲激光器,在玻璃上进行钻孔。激光束通过锥形轴锥透镜被整形为贝塞尔光束。
然后,将由5个脉冲组成的脉冲串一次性照射到厚度为1.1 mm的硼硅酸盐玻璃上。结果,成功制备了一个直径为1.1 μm、长宽比为1000且无锥度的通孔。通孔周围未发现裂纹等损伤。脉冲串的宽度(即激光照射时间)小于1纳秒。
用氢氧化钠溶液蚀刻后的样品沿通孔方向切割,并使用激光显微镜评估所形成通孔的质量。结果表明,通孔壁的平均表面粗糙度为0.072 μm,表明其表面极其平整。
加工速度对于半导体封装的大规模生产至关重要。本项目开发的方法可在不到1纳秒的激光照射时间内形成通孔。目前已实现每秒3000个孔的加工速度。借助高性能加工平台,加工速度可超过每秒10000个孔。