一、玻璃雾化芯解析

玻璃是一种以二氧化硅为主体、经高温熔融后快速冷却形成的非晶态固体，所以，玻璃雾化芯的一个外观特征是呈现透明或半透明。以TGV玻璃雾化芯为例，主要成分是硼硅酸盐玻璃，呈现高透明效果。

TGV玻璃雾化芯做出来跟图示的差不多

在陶瓷雾化芯中，通常也会添加一定比例的玻璃粉来优化配方工艺，玻璃粉在焙烧过程中的高温下熔融成为液相，将各粉末互相粘接，使得焙烧后的雾化芯具有一定强度。但由于陶瓷芯是一个多组分复合体系，比如刚玉、硅藻土、氧化锆等，所以陶瓷雾化芯通常呈现白色、灰色或黑色的外观。

技术工艺方面，多孔玻璃与陶瓷芯工艺类似，通过造孔法来制备，造孔剂比如石蜡，也会加入一些陶瓷成分改性，大概流程为：混料—压模—烧结排胶—清洗。这也是大多数人对玻璃雾化芯的理解，孔径大小不一、容易有杂质残留是主要缺点。

玻璃球烧结，是将空心玻璃微珠作为造孔剂，与常规多孔玻璃的区别是孔径均一、残留物少，但缺点是成本高。

需要烧结的多孔玻璃雾化芯跟ceramics雾化芯相比，不具备明显优势，所以一直没有进入量产阶段。而TGV工艺技术的发展，为玻璃雾化芯带来了新的机遇。

二、TGV工艺解析

TGV（Through Glass Via，玻璃通孔）工艺是一种在玻璃基板上制作垂直互连通孔的技术，可实现直径小于10μm的通孔，主要用于先进封装、射频（RF）、MEMS（微机电系统）和光电集成等领域。

1、TGV金属化是什么？

TGV金属化，简单来说，就是在玻璃基板上制作出微小的通孔，并在这些通孔内填充金属，从而实现电气连接和信号传输的技术。玻璃基板具有良好的电气绝缘性、热稳定性以及较低的介电常数等优点，非常适合应用于电子设备中。而通过在玻璃基板上实现通孔金属化，能够为芯片等电子元件提供高效的互连通道，极大地提升电子设备的性能。 

2、TGV金属化的工艺步骤

玻璃基板选择与处理：首先要挑选合适的玻璃材料，像高品质硼硅玻璃或石英玻璃就常被选用，它们热膨胀系数低，介电性能高。选好后，需对玻璃基板进行仔细清洗和预处理，保证其表面干净、没有缺陷，为后续工艺打下良好基础。

通孔制作：这一步有多种微细加工技术可供选择，比如喷砂、超声波钻孔、湿法刻蚀、深反应离子刻蚀（DRIE）、光敏刻蚀、激光刻蚀等。其中，激光诱导深度刻蚀（LIDE）是较为先进的方法，它能精准控制孔径大小，高深宽比的通孔结构，同时还能让侧壁保持平滑，减少裂纹和粗糙度。

种子层沉积：在玻璃通孔内壁要沉积一层很薄的金属种子层，一般采用溅射工艺。这层种子层的作用是为后续电镀时铜或其他导电材料的附着提供基础，就如同在土地上播下种子，为后续生长做准备。

填充导电材料：通过电镀工艺将铜等导电材料填入已做好的通孔内，形成垂直互连的导电路径。这个过程必须保证通孔被完全填充，不能有空洞，否则会影响电气性能。在大规模生产中，需要精确控制电镀的参数，如电流密度、电镀时间等，以确保每个通孔都能高质量地填充金属。 

平坦化与去膜：完成电镀后，要对表面进行化学机械平坦化（CMP）处理，去除多余的金属，让基板表面平整。之后还要去除相关的保护膜等。平整的表面有利于后续的电路连接和封装等工艺，就像建造房屋时，需要先把地面平整好一样。 

再布线与封装连接：在玻璃基板上建立重新分布层（RDL），进行电路布局和引脚设计，以便与其他芯片或外部封装元件连接。然后添加凸点（bump）或其他互连结构，如焊球，完成芯片间的电气和机械连接。这一步就像是搭建一个交通网络，将各个电子元件连接起来，实现它们之间的协同工作。 

单面盲孔电镀TGV金属化工艺流程  来源：《玻璃通孔技术的射频集成应用研究进展》（喻甜等）

三、玻璃雾化芯的应用

CBD雾化器品牌Greentank于2024年8月推出的一项雾化芯技术——Quantum Chip™ 被行业所关注，它采用专有的纳米微芯片设计和先进的微流体技术来雾化液体，可消除热循环过程中产生的有害和潜在有害成分 (HPHC) 排放和口味劣化。这被认为是TGV玻璃雾化芯的一个典型应用。

玻璃雾化芯正在快速发展中，安全、无有害物质残留、加热均匀是它的优点，但容易漏油是挑战，解决办法可以考虑缩小通孔的孔径，而这需要与激光通孔设备、材料等环节的配合。