順應電子元器件小型化、多功能化、開發(fā)周期縮短化等需求,先進封裝在半導體產業(yè)的比重穩(wěn)步提升,其發(fā)展與通孔互連技術的演進和加工精度的提高息息相關。
硅通孔(TSV)和玻璃通孔(TGV)是常用兩種通孔互聯(lián)加工方式。與硅相比,玻璃材質具有高頻電學特性優(yōu)良、機械穩(wěn)定性強、成本低、幅面不受限等優(yōu)異特性,因此TGV技術被廣泛應用于射頻組件、光電器件、MEMS器件等特殊應用場景。
隨著玻璃薄片化,傳統(tǒng)的玻璃加工方法由于其自身局限性,無法同時滿足小孔徑、大深寬比、細間距、高一致性的加工要求。為此行業(yè)內對通孔的可靠性研究提出了不同新工藝想法。
大族顯視與半導體擁有多年對玻璃的超快激光精密加工經驗,積極組織團隊聯(lián)合用戶蝕刻工藝,連續(xù)攻克加工難題,研發(fā)出激光誘導蝕刻快速成型技術(LIERP),并驗證解決了在深徑比(基板厚度/孔徑)大的基材上加工微孔的問題。
激光誘導蝕刻快速成型技術(LIERP
激光誘導蝕刻快速成型技術(LIERP)原理——玻璃通孔(TGV)
原理
激光誘導蝕刻快速成型技術(LIERP)是采用超快激光對玻璃進行定向改質,再經后續(xù)化學蝕刻將玻璃的改質通道進行放大形成通孔。該技術的基礎是利用超快激光作用在玻璃材料后,使得相應區(qū)域發(fā)生相變,進而相變區(qū)域在化學蝕刻過程中表現(xiàn)出不同的蝕刻效率。
優(yōu)勢
激光聚焦光斑極小及高圓度保證了微孔形貌尺寸一致性,柔性激光加工系統(tǒng)的靈活性保證了產品設計者依據自身需求進行獨特設計,提高TGV量產的效率、質量與可靠性。
Application
01全自動精密激光鉆孔設備
大族顯視與半導體的LIERP技術在高精度微孔的高效率加工領域優(yōu)勢突出。此項應用設備已通過客戶驗證并穩(wěn)定量產。在加工200μm厚的玻璃時,可實現(xiàn)打孔數高達1000個/秒,孔徑<50μm,每個微孔的真圓度控制在1μm以內。同時驗證了可通過改變光束整形技術與刻蝕工藝組合實現(xiàn)不同尺寸和錐度微孔的量產制備。
型號:DSI-G-STC-1001-A
設備參數材料最大加工范圍方片:200mmX200mm(更大范圍可定制)
圓片:8寸(更大范圍可定制)
材料最大加工厚度≤0.5mm
加工圖形尺寸精度±0.005mm,CPK>1.33@200mmX200mm
加工圖形位置精度±0.005mm,CPK>1.33@200mmX200mm
加工效率>1000孔/s
孔錐度<12°@T=0.5mm
孔圓度<0.001mm
孔崩邊<0.01mm
良率>99%
加工效果
02精密激光切孔機
LIERP技術不僅應用于玻璃通孔的量產制備,也可用于玻璃的圖案異形切割。目前該項應用已在攝像頭孔、面部識別等領域通過驗證,并得到廣泛推廣。
加工原理
實現(xiàn)玻璃異形切割僅需讓激光光束沿著系統(tǒng)預設切割軌跡路徑移動,使改性點均勻分布在切割路徑上,由無數個激光脈沖點延伸成線,構成各種閉合圖形,并利用后續(xù)蝕刻工藝有效地精準去除改性玻璃區(qū)域,得到預設圖案。
型號:DSI-G-FIC1003-A
設備參數材料最大加工范圍方片:200mmx200mm(更大范圍可定制)
大族顯視與半導體堅持貫徹集團“激光+X”戰(zhàn)略,將激光應用拓展到不同場景,成為精細行業(yè)中基礎工業(yè)裝備及自動化的主要供應商,創(chuàng)新科技工業(yè),為新型領域應用提供多樣化方案。
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