TGV激光钻孔新方案:基于LPKF激光诱导深度蚀刻技术的高效加工,LPKF邀您共探TGV量产未来

随着半导体先进封装向高密度、高频化方向演进,玻璃通孔技术已成为突破产业瓶颈的关键一环。2026年3月19日,艾邦TGV高峰论坛将在苏州盛大开幕,LPKF乐普科将携其革新的LIDE®激光诱导深度蚀刻技术亮相本次盛会,与行业同仁共同探讨玻璃基板加工的量产解决方案。

一、关于LPKF

LPKF激光与电子欧洲股份有限公司,成立于1976年,总部位于德国Garbsen,是领先的激光加工解决方案供应商。作为在德国上市的SDAX指数成分股企业,LPKF近50年来始终致力于为半导体先进封装、工业制造及样品PCB快速制作领域提供可量产的创新解决方案。

从研发验证到大规模量产,LPKF以高性能激光系统赋能电子制造的各个环节。作为精密激光与玻璃加工技术的开拓者,我们不断重新定义行业标准,打造真正面向量产的创新工艺。

二、产品矩阵:覆盖全场景的玻璃精密加工

针对不同应用场景,LPKF推出了完整的Vitrion产品系列,满足从晶圆级到面板级的多样化需求:

1. LPKF Vitrion S 5000 Gen2:半导体产线的无缝接入者

专为晶圆级封装设计,适配6寸至12寸晶圆尺寸,通过集成双标准FOUP传送系统与SECS/GEM协议,可直接嵌入现有半导体生产线的MES系统,实现数据实时交互与流程追溯。其加工的高密度TGV通孔能够支撑2.5D/3D先进封装对互连密度的严苛要求。

2. LPKF Vitrion M 5000 Gen2:大尺寸基板的精度守护者

针对面板级封装需求,可处理510×515mm量级的玻璃基板,并在此尺寸下保持±5μm的位置精度,这一指标直接关系到超高密度互连的对准成功率。其加工的孔径可达10μm的通孔阵列,为万亿晶体管时代的超高密度封装提供了基础支撑。

三、LIDE®技术:重新定义玻璃微加工标准

LIDE®(激光诱导深度蚀刻技术)是一种应用于微系统与半导体领域的高精度玻璃微加工技术,由德国LPKF Laser & Electronics SE公司于2015年推出。该技术采用两步法工艺,能够在薄玻璃基板中制备高精度、高深宽比的微结构,同时有效避免微裂纹等缺陷。

第一步:激光改性
通过超快激光在玻璃内部进行选择性改性,这一过程以激光诱导方式进行,无需光刻,也无需在物理层面去除玻璃材料。根据设计图形,激光精确界定待加工区域,全程无机械接触,不产生任何碎屑,微裂纹或热应力。

第二步:湿法蚀刻
在蚀刻过程中,整片玻璃表面置于化学蚀刻液中,激光改性区域的蚀刻速率高于未改性区域,改性区域的蚀刻速率可比未改性区域快100倍。 蚀刻后可形成侧壁光滑、锥度最小的微结构。从而实现选择性蚀刻。该方法可形成圆形、沟槽或平底等多种几何形状的结构,并适用于微米至毫米尺度范围内的玻璃芯片加工。

四、LIDE®技术的核心优势

  • 加工质量LIDE®所得玻璃微结构无碎屑、微裂纹及残余内应力,玻璃基材的机械强度与光学透明度得以保持。

  • 加工精度可实现亚微米级精度的玻璃微结构加工,该类结构适用于微透镜阵列等需要高分辨率成像的光学元件。 该技术可加工的玻璃厚度为0.1-1.1mm,实现最小孔径为10 µm的通孔加工,径深比范围1:1-1:50, 锥度可控制在0.1°-30°范围内,满足高密度互连需求。

  • 工艺扩展性该技术适用于复杂玻璃元件的大规模生产。 其单次激光脉冲即可完成对材料全厚度的改性,激光诱导速度可达每秒5000个过孔或每秒100mm切割速度,支持连续生产,适配从研发到量产的完整设备组合。

得益于其工艺原理,LIDE技术可在同一工艺步骤内灵活制作玻璃通孔(TGV)、盲孔、通槽、盲槽、腔体、微弹簧等多种复杂微结构。

五、应用领域:赋能多元产业创新

1. 半导体先进封装

LIDE技术使得玻璃成为先进封装应用的新平台。通过高精度TGV玻璃通孔制造,实现可靠的垂直互连,为2.5D/3D封装提供高性能中介层解决方案。玻璃的可调热膨胀系数和优异的高频性能,使其成为超越传统硅基板的理想选择。

2. MEMS与微系统

LIDE技术可高精度制作开腔、盲腔及微流道等复杂2.5D结构。其加工的结构边缘干净、几何形状精准,可实现晶圆级键合,为MEMS封装和微流控芯片制造提供了前所未有的设计自由度。

3. 高频通信与光电系统

玻璃卓越的射频性能和可调的介电特性,使其成为5G/6G通信器件的理想基材。LIDE技术加工的TGV侧壁光滑,极大减少了高频信号传输损耗,为高性能射频前端和光子集成模块奠定基础。

4. 显示与盖板玻璃

从可折叠显示屏到2.5D/3D盖板玻璃,LIDE技术可实现高韧性、高灵活性的复杂边缘成型。加工后的玻璃边缘无碎屑微裂纹,极大增强了破碎强度,显著提升产品良率。

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作者 808, ab