最近在了解AGC 2025玻璃基板的时候，我真的被它在先进封装材料中的突破给惊艳到了！随着半导体技术不断进步，封装材料的创新变得越来越重要，而AGC 2025玻璃基板的出现，简直为我们打开了一扇新大门。今天就和大家随便聊聊，这款玻璃基板到底有什么特别之处，它又是如何推动半导体封装迈向新高度的。

一、AGC 半导体先进封装的发展历程与未来展望

最近在看 AGC 的资料，发现他们在 TGV 玻璃基板这条路上已经默默耕耘了十几年。说实话，看下来有点震惊，这条技术路线几乎可以串起整个半导体先进封装的演进。

从 2010 年的早期研究，到 2025 年面向 5G、Chiplet 的应用，再到 2035 年奔向光电融合（CPO），AGC 的布局就像一张“时间地图”，一步步往未来走。

比如：

·他们很早就和大学、联盟一起搞 TGV 技术；

·2017 年就能做到 12 英寸晶圆；

·现在更是在开发 RF、AI 相关的产品；

·未来还要把 TGV 用到光互连上。

简单来说：这不是单点突破，而是一整套从材料、工艺到应用的完整故事。

二、玻璃核心基板的应用

这张图展示了玻璃核心基板的几种应用，主要涉及数据中心、高性能计算、射频/微波/mm波技术以及协同封装光学系统。

数据中心和高性能计算的芯片包封：适用于数据中心的芯片包封，可以优化集成度，提升性能，下面展示的是一个典型的芯片包封示例。

射频/微波/mm波技术：包括用于Sub-6的3D玻璃IPD，毫米波的玻璃AiP（射频集成电路），以及用于D波段回程的FWA（前传链路）示例。

协同封装光学系统：玻璃核心基板用于电气与光学互联，支持电驱动、光学驱动和光学互连接口。

三、AGC 提供多种玻璃特性选择

这张图展示了AGC能够提供的不同类型玻璃的性能特性，帮助客户根据需求优化设计：

玻璃的CTE变化：左边的图展示了不同玻璃在热膨胀系数（CTE）方面的变化，这能帮助客户优化应力分布，保持结构的完整性。

低损耗玻璃的变化：右边的图展示了玻璃在介电常数和介电损耗方面的特性，低损耗玻璃有助于减少高频应用中的信号传输损失。

其中，绿色代表无碱玻璃，蓝色表示不含碱的玻璃，红色表示含碱玻璃。

四、不同类型的玻璃通孔TGV设计

这张图展示了四种常见的玻璃通孔（TGV）形状，每种形状都根据应用需求优化了参数，如长宽比、直径和密度。

盲孔（Blind via）：适用于互连层单面处理，能够提供单一的RDL（重分布层），这种设计非常适合用于互连应用。

锥形通孔（Tapered）：适合单面处理，能在保持电气性能的同时减少玻璃孔的直径变化。

直通孔（Straight）：具有良好的电气性能，适用于那些需要高电性能的应用。

X形通孔（X-Shape）：具有更高的长宽比，适合双面处理，能够实现更高的封装密度。

五、玻璃核心的金属化路径

这张图展示了玻璃核心的金属化过程，分为几个不同的步骤和路径

玻璃选择：首先选择合适的玻璃，考虑CTE（热膨胀系数）、模量、厚度、介电常数、损耗、切线和表面粗糙度等因素。

TGV（穿透玻璃通孔）：玻璃选择后，进行TGV处理，这涉及到不同形状和结构的通孔设计。

衬底层（Liner）：可以采用干法或湿法工艺进行衬底层的处理，为后续金属化做好准备。

种子层（Seed）：种子层同样有干法和湿法两种方式，用来为金属沉积提供基础。

填充：最后，在填充环节使用铜箔或铜膏填充，通过共形填充或自下而上填充工艺完成金属化。

六、TGV金属化及其挑战

在制造玻璃核心的过程中，金属化是关键的一部分。由于玻璃基板的一些特性，比如低表面粗糙度、狭小的间距和更高的长宽比，TGV（金属化穿透玻璃通孔）的金属化过程变得非常具有挑战性。主要的挑战包括：

理想的TGV金属化：理想状态下，TGV金属化过程是均匀的，没有缺陷。

TGV金属化中的挑战：

过量金属（Overburden）与均匀性：金属层过厚或者不均匀会影响性能。

凹陷（Recess）：金属化过程中出现凹陷的情况会影响质量。

附着力不足：金属与玻璃的附着力需达到超过4牛顿/厘米。

孔隙（Void）：必须避免金属化过程中出现孔隙，确保填充完整。

铜层厚度均匀性：铜层的厚度需要均匀，避免厚薄不一的情况。

裂缝（Cracks）：裂缝会影响结构的完整性和金属化质量。
 

解决这些问题对于实现高效且高质量的TGV金属化至关重要。

七、使用电镀铜沉积种子层

这张图展示了使用电镀铜沉积种子层的过程，特别是用于TGV填充的应用。具体的步骤如下：

TGV形成：首先，形成TGV（穿透玻璃通孔），然后在孔内添加衬底层（Liner）和种子层（Seed）。

电镀铜：在完成上述步骤后，通过电镀铜填充TGV孔。

桥接形成：在一些情况下，还需要桥接层来进一步填充或完成连接。

参数说明：

剥离强度：5.3 N/cm，测试采用90度剥离模式，铜膜厚度为15μm，剥离速度为50mm/min。

步骤覆盖率：85％，使用的玻璃材料为EN-A1，玻璃厚度为1mm，TGV孔径为90μm，长宽比为11。

这项工艺展示了电镀铜在TGV金属化过程中的重要性，帮助提高结构的稳定性和可靠性。