芯片，被喻為“現(xiàn)代工業(yè)的糧食”。

　　制造芯片，

　　就像在微觀世界蓋一棟房子，

　　要有好圖紙，要打好地基，

　　隨后逐層加蓋。

　　那么，如何讓芯片之間的連接

　　距離最短、間距最小，

　　實(shí)現(xiàn)高精度、低成本？

　　現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生的這一強(qiáng)烈需求，

　　催生出3D封裝技術(shù)。

　　但目前這項(xiàng)技術(shù)

　　在國(guó)內(nèi)發(fā)展尚不成熟。

　　今天，合肥科學(xué)島上傳來消息，

　　中科院合肥研究院智能所

　　陳池來課題組李山博士等，

　　發(fā)展了一種面向3D先進(jìn)封裝的

　　玻璃金屬穿孔工藝

　　（Through Glass Via, TGV），

　　可實(shí)現(xiàn)高頻芯片、先進(jìn)MEMS傳感器的

　　低傳輸損耗、高真空晶圓級(jí)封裝。

　　傳統(tǒng)的平面化2D封裝，已經(jīng)無法滿足高密度、輕量化、小型化的強(qiáng)烈需求。玻璃金屬穿孔(TGV)是一種應(yīng)用于圓片級(jí)真空封裝領(lǐng)域的新興縱向互連技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)芯片-芯片之間距離最短、間距最小的互聯(lián)提供了一種新型技術(shù)途徑，具有優(yōu)良的電學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)性能，在射頻芯片、高端MEMS傳感器、高密度系統(tǒng)集成等領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，是下一代5G、6G高頻芯片3D封裝的首選之一。

　　然而，TGV技術(shù)研發(fā)存在高均一性玻璃微孔陣列制造、玻璃致密回流、玻璃微孔金屬高致密填充等難題。針對(duì)此，李山博士等結(jié)合中科院合肥研究院和中國(guó)科大微納研究與制造中心的前期研究基礎(chǔ)及平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，攻克一系列技術(shù)難題，提出一種新型TGV晶圓制造方案，開發(fā)出高均一性、高致密、高深寬比的TGV晶圓。

　　“我們開發(fā)的TGV晶圓就像摩天大樓中基板及其中的管線，具有支撐和加強(qiáng)各樓層緊密聯(lián)系的橋梁作用，且具有超低漏率、超低信號(hào)損耗的優(yōu)勢(shì)。”李山介紹說。經(jīng)檢測(cè)，該團(tuán)隊(duì)研制出的TGV晶圓各項(xiàng)主要參數(shù)均與國(guó)際頂級(jí)玻璃廠商肖特、康寧和泰庫(kù)尼思科等相當(dāng)，部分參數(shù)優(yōu)于國(guó)際水平。

　　

　　基于導(dǎo)電金屬的TGV晶圓（可定制4、6、8英寸）

　　基于導(dǎo)電硅的TGV晶圓（可定制4、6英寸） 

　　據(jù)了解，該項(xiàng)技術(shù)具有高度靈活性，可滿足諸多定制化需求，經(jīng)濟(jì)效益、行業(yè)意義重大，在半導(dǎo)體芯片3D先進(jìn)封裝、射頻芯片封裝、MEMS傳感器封裝，以及新型MEMS傳感器（MEMS質(zhì)譜、MEMS遷移譜）設(shè)計(jì)制造、新型玻璃基微流控芯片制作等多個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　相關(guān)技術(shù)得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、中國(guó)科大雙創(chuàng)基金、華米創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金、中科院合肥物質(zhì)科學(xué)院研究院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金等支持。

　　文字 | 全媒體記者 葛清政

　　編發(fā) | 全媒體編輯 周巧

　　出品 | “合動(dòng)力”融媒體工作室

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