Artikel untuk memahami kemasan 3D melalui teknologi pengolahan kaca (TGV)

"Lebih dari Moore" memanfaatkan 3D menumpuk.untuk memungkinkan integrasi heterogen dari beberapa chip melaluiinterkoneksi dalam pesawat dan vertikal , bekerja integrasi tingkat sistem strategi untuk secara signifikan meningkatkan efisiensi faktor bentuk Teknologi interkoneksi vertikal memperluas skala dimensi di sepanjangsumbu z , mendorong kemajuan berkelanjutan dalamintegrasi tingkat sistem . Through-interposer melalui teknologi , dilaksanakan melaluipendekatan pertama berbasis interposer , berdiri sebagai salah satu solusi interkoneksi 3D yang paling menjanjikan dan telah menjadifokus penelitian global dalam kemasan canggih.

Secara historis,Substrat kaca menghadapi tantangan dalam mencapai Kualitas lubang (misalnya, melalui geometri, kekasaran permukaan) yang memenuhipersyaratan keandalan dari desainer dan pengguna akhir, menimbulkan kemacetan kritis untukkaca-melalui (TGV) Pengadopsi dalam kemasan canggih.pengecoran , teknologi ini masih membutuhkan kemajuan substansial dalam:

1. Kontrol keseragaman untuk Via dengan rasio aspek tinggi (AR > 50:1) Aku tidak tahu.
2. Optimalisasi Adhesi antarmuka kaca-logam Aku tidak tahu.
3. Pengurangan Tekanan termal-mekanis selama pembuatan

Untuk mencapaistruktur kaca dengan kepadatan tinggi dan presisi tinggi , penelitian yang luas telah dilakukan pada metode canggih, termasuk:

1. Aku tidak tahu.Mikromesin mekanis : Mengaktifkan skala mikron melalui pola
2. Aku tidak tahu.Gelas mengalir kembali.: Pola tanpa topeng melalui penyesuaian tegangan permukaan
3. Aku tidak tahu.Pembuatan terfokus.: Plasma etching untuk resolusi yang ditingkatkan
4. Aku tidak tahu.Kaca fotoresist yang tahan sinar UV : Penggoresan selektif melalui fotolitografi
5. Aku tidak tahu.Laser ablasi : Pengeboran tanpa kontak dengan presisi sub-mikron
6. Aku tidak tahu.Proses yang diinduksi laser : Metalisasi selektif dan modifikasi permukaan

Klasifikasi dan Analisis Sistematis dari Teknologi Mikro-Mesin: Aku tidak tahu.

1. Aku tidak tahu.Mesin Mikro Mesin Aku tidak tahu.
   Mikromesin mekanik merupakan metode manufaktur yang paling konvensional dan langsung, menggunakan alat pemotong mikro atau agen abrasif untuk menghilangkan bagian material yang terpapar dari benda kerja.Hal ini secara luas diakui bahwa bahan rapuh menunjukkan aliran ductile daripada patah tulang rapuh.ketika kedalaman pemotongan tetap jauh di bawah ambang kritis
   1

   3
   Terinspirasi dari mekanisme deformasi ini, berbagai teknik micromachinedominated ductile telah dikembangkan, termasukberputar mikro., Penggilingan , Pengeboran , danPenggilingan mikro.Metode ini memungkinkan produksi komponen kaca presisi dengan kerusakan permukaan / subsurface yang diminimalkan.

Aku tidak tahu.Mesin Jet Abrasif (AJM) Aku tidak tahu.
Sebagai varian AJM yang hemat biaya, mesin jet abrasif menggunakan jet yang dimuat abrasif berkecepatan tinggi (50-100 m/s) untuk mengikis bahan keras melalui mekanisme dampak.Mikro-abrasif (5-50 μm) ditarik dalam jet gas/air, menawarkan keuntungan seperti:

• Kekuatan kontak yang berkurang (< 10 N)
• Distorsi termal minimal (<50°C)
• Kompatibilitas dengan Si, kaca, Al2O3, dan komposit

Aku tidak tahu.Parameter Proses Kunci: Aku tidak tahu.

Aku tidak tahu.Pelaksanaan AJM Berbasis Topeng Aku tidak tahu.
Untuk mencapai resolusi sub-10 μm, para peneliti mengadopsi proses AJM dua tahap:

1. Aku tidak tahu.SU-8 photoresist Masking : Dibuat dengan menggunakan litografi UV (365 nm)
2. Aku tidak tahu.Al2O3 Abrasive Jet Etching :
   • Parameter proses: tekanan 0,5 MPa, sudut 45°
   • Diameter TGV yang dicapai: 600 μm (± 5% keseragaman)
   • Substrat: 500 μm tebal Pyrex 7740 kaca

Aku tidak tahu.Pembatasan kinerja (Gambar X): Aku tidak tahu.

• Aku tidak tahu.Variabilitas diameter : ± 8% penyimpangan karena efek defleksi jet
• Aku tidak tahu.Permukaan kasar.: Ra > 100 nm pada saluran masuk
• Aku tidak tahu.Edge Rollover : 20-30 μm overcut lateral di persimpangan

Seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut, pemesinan mikro mekanik menunjukkan konsistensi TGV yang lebih rendah dibandingkan dengan metode berbasis laser.Fluktuasi dimensi yang diamati (σ > 15 μm) dan kelainan profil dapat menurunkan integritas sinyal melalui:

• Peningkatan kapasitas parasit (> 15%)
• Kapasitas-tegangan (C-V) histeresis
• Kecenderungan Elektromigrasi

Analisis ini sejalan dengan temuan SEMATECH tentang kaca tembus melalui keandalan dalam aplikasi kemasan 3D.

Aku tidak tahu.
Getaran ultrasonik meningkatkan efisiensi mesin dengan memungkinkan Alat ujung yang disusun untuk berinteraksi dengan partikel abrasif di bawah osilasi frekuensi tinggi. butiran abrasif energi tinggi (misalnya, 1 μm SiC) berdampak pada substrat kaca, mempercepat melalui pembentukan sementara mencapai lebih tinggi rasio aspek (Jero-ke-diameter).

Aku tidak tahu.Studi kasus (Gambar X): Aku tidak tahu.

• Aku tidak tahu.Desain alat : Alat stainless steel khusus dengan ujung bersertifikat persegi 6×6
• Aku tidak tahu.Parameter Proses :
  • Abrasif: partikel SiC 1 μm
  • Substrat: kaca tebal 1,1 mm
  • Output: 260 μm × 270 μm persegi kerucut melalui
  • Rasio aspek: 5:1 (rata-rata kedalaman/diameter)
  • Tingkat Etch: 6 μm/s
  • Throughput: ~ 4 menit per jalur

Batasan dan Optimasi: Aku tidak tahu.
Sementara alat multi-tip meningkatkan kepadatan array (misalnya, 10 × 10 array), keuntungan efisiensi praktis tetap dibatasi oleh:

1. Aku tidak tahu.Kollision Dynamics : Penyambungan ujung menyebabkan gangguan saat getaran ultrasonik
2. Aku tidak tahu.Penggunaan Abrasif : Partikel menumpahkan mengurangi umur pemotongan efektif
3. Aku tidak tahu.Pengelolaan Termal : Panas gesekan kumulatif pada frekuensi tinggi (> 20 kHz)

Pendekatan ini mencapai ~ 300 vias / jam dengan konsistensi dimensi 85% (σ < 5 μm), mengungguli AJM konvensional dengan kecepatan 4 × tetapi terbatas oleh kompleksitas alat.Sistem hibrida yang menggabungkan agitasi ultrasonik dengan fokus yang dibantu laser sedang diselidiki untuk mengurangi kemacetan ini.