本报讯 近日,合肥科学岛上传来消息,中科院合肥研究院智能所陈池来课题组李山博士等,发展了一种面向3D先进封装的玻璃金属穿孔工艺(Through Glass Via, TGV),可实现高频芯片、先进MEMS传感器的低传输损耗、高真空晶圆级封装。
芯片被喻为“现代工业的粮食”。制造芯片,就像在微观世界盖一栋房子,要有好图纸,要打好地基,随后逐渐加盖。那么,如何让芯片之间的连接距离最短、间距最小,实现高精度、低成本?
传统的平面化2D封装,已经无法满足高密度、轻量化、小型化的强烈需求。玻璃金属穿孔(TGV)是一种应用于圆片级真空封装领域的新兴纵向互连技术,为实现芯片-芯片之间距离最短、间距最小的互联提供了一种新型技术途径,具有优良的电学、热学、力学性能,在射频芯片、高端MEMS传感器、高密度系统集成等领域具有独特优势,是下一代5G、6G高频芯片3D封装的首选之一。
然而,TGV技术研发存在高均一性玻璃微孔阵列制造、玻璃致密回流、玻璃微孔金属高致密填充等难题。针对此,李山博士等结合中科院合肥研究院和中国科大微纳研究与制造中心的前期研究基础及平台优势,攻克一系列技术难题,提出一种新型TGV晶圆制造方案,开发出高均一性、高致密、高深宽比的TGV晶圆。
“我们开发的TGV晶圆就像摩天大楼中基板及其中的管线,具有支撑和加强各楼层紧密联系的桥梁作用,且具有超低漏率、超低信号损耗的优势。”李山介绍说。经检测,该团队研制出的TGV晶圆各项主要参数均与国际顶级玻璃厂商肖特、康宁和泰库尼思科等相当,部分参数优于国际水平。
据了解,该项技术具有高度灵活性,可满足诸多定制化需求,经济效益、行业意义重大,在半导体芯片3D先进封装、射频芯片、MEMS传感器封装、以及新型MEMS传感器(MEMS质谱、MEMS迁移谱)设计制造、新型玻璃基微流控芯片制作等多个领域具有广阔的应用前景。
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