近期，中科院合肥研究院智能所陳池來(lái)課題組李山博士等取得重要技術(shù)突破，團(tuán)隊(duì)攻克了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技術(shù)難題，發(fā)展了一種面向3D先進(jìn)封裝的玻璃金屬穿孔工藝，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。
4英寸玻璃穿孔晶圓。記者 徐旻昊 攝
近年來(lái)，芯片與電子產(chǎn)品中高性能、高可靠性、高密度集成的強(qiáng)烈需求催生了3D封裝技術(shù)并使其成為集成電路發(fā)展的主要推動(dòng)力量之一。傳統(tǒng)的平面化2D封裝已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)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。
為此，團(tuán)隊(duì)針對(duì)玻璃金屬穿孔現(xiàn)有工藝問(wèn)題，結(jié)合中科院合肥研究院和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)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)，提出一種新型玻璃金屬穿孔晶圓制造方案，開(kāi)發(fā)出了高均一性、高致密、高深寬比的玻璃金屬穿孔晶圓，具有超低漏率、超低信號(hào)損耗的優(yōu)勢(shì)，滿(mǎn)足環(huán)形諧振器、波導(dǎo)縫隙天線(xiàn)、毫米波天線(xiàn)等5G/6G高頻芯片，以及新型MEMS陀螺儀、加速度計(jì)3D封裝需求。經(jīng)檢測(cè)，團(tuán)隊(duì)研制出的玻璃金屬穿孔晶圓各項(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，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)域具有廣闊應(yīng)用前景。（記者 汪永安）
