TGV(Through‑Glass Via,玻璃通孔)是 AI 算力、2.5D/3D 异构集成、射频光模块、传感器封装下一代核心技术。玻璃中介层对比传统硅中介层,具备极低高频损耗、优异绝缘、热稳定性好、成本可控,是高端芯片高密度垂直互联主流路线。
传统 TGV 金属化主流为溅射种子层 + 电镀铜,流程长、设备投入高;高深径比通孔填孔易出现空洞,铜‑玻璃热膨胀失配,冷热循环容易造成玻璃基板开裂报废。烧结银填孔成为电镀铜之外第二条产业化路径,从2025年起,烧结银创新者--善仁新材引领烧结银材料从传统芯片贴装,拓展到 TGV 通孔垂直互连全新赛道。
一、烧结银用于 TGV 通孔核心价值
工艺简化,缩短制程规避 PVD 溅射、化学镀、电镀、CMP 研磨整套复杂工序;采用塞孔 / 浸渍 / 印刷填充、低温烧结,减少设备投入,提升高深径比通孔填孔效率,适合中小批量及先进封装试产验证。
高热导,AS9380兼顾导电+散热双通道烧结银热导率可达 100‑160 W/m・K,TGV 通孔不仅做信号互连,同时充当垂直散热通道,缓解堆叠芯片热聚集问题,这是电镀铜之外的突出加分项。
低温工艺兼容玻璃与敏感介质烧结窗口150‑200℃低温烧结,不会损伤玻璃基板以及周边聚酰亚胺介质层,规避高温带来的基板翘曲问题。
热应力缓冲,降低玻璃开裂风险多孔烧结银具备一定弹性,相比电镀铜刚性金属,可缓冲玻璃‑金属之间热膨胀差,缓解温循下通孔界面应力,减少玻璃裂纹失效风险。
二、TGV 烧结银关键技术挑战
高深径比通孔填充能力TGV 通孔常见孔径 10‑100 μm,厚径比可达 10:1~20:1,浆料需要良好流动性,通孔内部无气泡、无填孔不满,对银粉粒径级配、浆料粘度、载体体系提出严苛要求。
烧结收缩控制烧结过程有机溶剂挥发、颗粒致密化带来收缩,收缩过大通孔内部产生空隙、界面脱离,需要优化固含量与颗粒搭配,控制烧结收缩率。
银‑玻璃界面结合力纯银与玻璃属于异质界面,本征附着力偏弱;配方需要引入特种玻璃相组分,提升烧结银与玻璃孔壁的浸润与结合强度,满足温循可靠性测试。
后制程兼容烧结完成后,可兼容表面研磨、RDL 重布线、后续贴片回流等后端工序,不能出现二次软化、界面剥离。
三、典型应用场景
AI/HPC 2.5D/3D 异构集成:玻璃中介层 TGV 垂直互连,多芯片堆叠封装
射频、毫米波器件:玻璃基高频模组,TGV 做信号过孔,降低射频损耗
光通信光模块:玻璃基板 BOSA、光引擎 TGV 互联
MEMS、传感器封装:玻璃盖板 TGV 通孔,实现芯片与外部电气导通
四、TGV烧结银材料选特点
面向 TGV 通孔烧结银AS9380,满足以下性能:
颗粒体系:纳米银 + 亚微米银复配级配,适配小孔径高深径比填孔;
低温烧结体系:150‑200℃无压烧结为主,适配玻璃基板;
浆料流变:适配塞孔、真空浸渍、印刷多种填孔工艺。
善仁新材的传统烧结银产品主要用于芯片贴装键合;TGV 通孔属于全新应用场景,公司开发的AS9380烧结银针TGV填孔做了配方专项迭代优化,目前国内外有三家客户验证阶段。
432
