目前TGV技术进度及实现难点

TGV是一种穿过玻璃中介层或芯片的垂直电气互连技术，对TSV起到一定的替代作用。TGV使用高质量的硼硅玻璃和石英玻璃作为基板材料：通过种子层溅射技术、电镀技术、填充技术、化学机械平坦化技术、RDL再布线技术和微凸点技术等工艺实现3D连接。

图1 TGV转接板工艺流程

1. 目前TGV技术进度

目前，全球TGV晶圆市场份额高度集中，仅康宁一家就占据全球TGV晶圆产值市场份额的26%。海内外厂商在TGV技术方面特别是深孔形成工艺相继取得突破，以云天半导体、沃格光电、成都迈科等为代表的国内厂商有望打破海外厂商高度垄断的TGV市场竞争格局。表1为海内外主流厂商TGV技术进度。

表1 海内外主流厂商TGV技术进度

综上所述，在国外的厂商中，康宁在市场中占据主导地位，目前它不断对TGV技术进行创新与英特尔等多家公司合作，来扩大TGV的应用范围。国内的公司也不断持续创新，推动行业的不断发展。这些厂商聚焦高密度转接板与IPD无源器件，不断开发TGV的技术能力，实现技术突破。

2. TGV技术实现困难点

目前，制约TGV技术运用的核心难点在于深孔形成工艺。由于没有与硅相似的Bosch（博世公司）深刻蚀工艺技术，因此采用TGV 技术很难迅速形成高深宽比的玻璃深孔或者沟槽。目前，TGV技术发展的主要困难为高质量、高效的TGV制作方案以及填充方法。和TSV相比，大部分TGV盲孔的形状是不规则的，表面的粗糙度和加工的工艺有着密切的关系，TGV的填充技术不可以直接应用TSV的技术。目前，TGV填充技术的讨论方向有两个：一个是如何迅速填充孔径更大的TGV通孔以缩减电镀的时间以及成本；另一种是如何实现高深宽比TGV盲孔的无缺陷填充。面对以上难题，今后可以进一步开发与完善电镀技术，达到提升TGV电镀效率的目的。同时添加剂的研究也很重要，可以研制新材料的添加剂来填充高深宽比的TGV。但是，到目前为止，关于新添加剂作用原理的研究很少，因此沉积期间添加剂作用原理也是一个重要的研究方向。

然而，目前玻璃材料的主要问题是其低导热性导致的散热性差。CHO等专家察觉玻璃转接板采用的通孔结构和接地铜等结构能够提供有效的导热性。通过在通孔结构、走线结构和其他结构中大规模地引进铜材料，可以大大提升玻璃转接板的散热性能，同时可以达到逻辑设备与存储设备间的优异的隔热效果，这是硅材料难以实现的。将蒸汽腔均热板引人PCB中可以进一步提升其散热性，能够解决玻璃的低热导率的难题，实现与硅转接板相似的散热性能中，如图2所示。

图2 铜结构以及蒸汽腔均热板对散热性能的影响

总之，虽然玻璃基板和TGV在彻底改变电子封装方面具有广阔前景，但要充分发挥其潜力，需要业内共同克服它们带来的热机械挑战。随着学术界和工业界的持续创新和合作，玻璃基板可以在未来实现紧凑、高性能的电子设备方面发挥关键作用。

来源：刘德喜,傅显惠,景翠.TGV技术在微波领域的应用与挑战[J].遥测遥控，2025，46(4):1-13.侵删

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