TGVは先端ウェーハパッケージングで重要な役割を担います。ガラスはシリコンに対して特にRF・光学・コスト効率のアプリケーションで明確な優位性を持ちます。
Via形状・径・深さをすべてお客様のデザイン要件に合わせてカスタマイズ。最小径20µm、同一基板上で複数径対応。表裏異なる径も可能(例:表面30µm / 裏面60µm)。アスペクト比最大1:10。
Via形状は径要件とアプリケーションに基づいて選択し、それぞれ異なる充填特性を持ちます。砂時計形(双方向テーパー)・直線形(均一側壁)・テーパー形(片側テーパー)。
標準ウェーハフォーマットから大型パネル量産まで、プロトタイプから量産を一施設で対応。標準:100mm/200mm/300mmウェーハ。大型パネル:最大~510×510mm。超薄基板:50µmまで。BGVも対応。
RF・光学・ディスプレイ・高耐久アプリケーションをカバーする5種類のガラス。ホウケイ酸・ソーダライム・溶融石英・サファイア・無アルカリガラス。
Ti/Cuシード層 + Cu電気めっきで共形またはボイドフリー充填。低抵抗。Via収率>95%。SEM断面で確認。低抵抗インターコネクト。
Via形成以外にも、同一プロジェクトフローで完全な基板仕上げサービスを調整。ウェットエッチングによるガラス薄化・Cu CMPプラナライゼーション・光学グレードポリッシング・シリコンとのアノーディックボンディング・薄膜成膜。
TGVガラスインターポーザ - 密なViaアレイの透過図に銅充填貫通ガラスViasを示す
Via形成後、高度なTi/Cuシード層を使用して銅メタライゼーションを施し、電気めっきで充填します。2種類の充填タイプがあります。
Via側壁と底部への薄いCuコーティング - 中空コアが残ります。めっきサイクルが速くCu消費量が少ない。RF同軸Via・インピーダンス制御Via構造に適しています。
Via体積全体をソリッドなCuプラグで充填。SEM断面でボイドフリーを確認。最低電気抵抗。高電流および信号品質アプリケーション向け。3D-IC · インターポーザ · SEM確認済み。
SEM断面比較 - 中空コアを持つ共形Cuコーティング(左)対ソリッドボイドフリー充填(右)
すべてのパラメータはお客様のアプリケーションに合わせてカスタマイズ可能です。要件についてはエンジニアにご相談ください。
| パラメータ | 仕様 | 備考 |
|---|---|---|
| 最小Via径 | 20µm | リクエストでさらに小さいVia可能 |
| Via径バリエーション | 同一基板上で複数径対応 | 表裏異径可能(例:30µm / 60µm) |
| Via形状 | 砂時計形・直線形・テーパー形 | 形状は径とアプリケーションによる |
| アスペクト比 | 最大1:10 | 一部ガラスタイプではリクエストで高ARも可 |
| 基板サイズ | 100mm · 200mm · 300mmウェーハ;最大~510×510mmパネル | 非標準サイズも対応 |
| 超薄基板 | 50µmまで | キャリアハンドリングが必要 |
| BGV(ブラインドガラスビア) | 対応 | 部分深さ相互接続の片面Via |
| ガラスタイプ | ホウケイ酸・ソーダライム・溶融石英・サファイア・無アルカリ | 下記ガラス比較参照 |
| Cu充填タイプ | ボイドフリー充填または共形コーティング | 低抵抗にはボイドフリー推奨 |
| シード層 | スパッタリングによるTi/Cu | 密着性とめっき均一性を確保 |
| Via収率 | >95% | CMP前、充填後に測定 |
| Cu CMP | 対応 | RDLまたはボンディング向け表面プラナライゼーション |
| 光学ポリッシング | 光学グレードCMP | フォトニクス・光学アプリケーション向け |
| 両面RDL(TGV基板上) | ポリマーパッシベーションまたはCuダマシン | |
| アノーディックボンディング | 対応 | ガラス-シリコンウェーハボンディングサービス |
| 薄膜成膜 | 対応 | スパッタリング・Eビーム蒸着・ALD |
TGVインターポーザレイアウト設計時にこれらのルールを使用してください。この範囲外のパラメータは問い合わせで可能なものもあります。テープアウト前に設計をレビューします。
TGV設計ルール断面:両面RDL1/RDL2 Cuレイヤー・ダイ実装・はんだバンプを持つガラスコアとTGV Via
| パラメータ | 標準 | 最大値 / 備考 |
|---|---|---|
| Via径 | 20µm | 50〜100µm(リクエストで小径も可;大径→低アスペクト比) |
| Viaピッチ | Via径の2倍 | 150〜300µm(最小間隔 = Via径の1倍、壁間) |
| Via壁間スペース | Via径の1倍 | 50〜200µm(直線形Viaではさらに狭く可) |
| Via〜エッジクリアランス | 200µm | 500µm(Via中心から基板エッジ) |
| Via径ミスマッチ | 同一基板上での複数径OK;表裏異径可(例:30µm / 60µm) | |
| アスペクト比(深さ÷径) | 最大10:1対応;高AR → Cu充填がより複雑 | |
| ガラス基板厚さ | 50µm | 300〜500µm(薄い場合は仮接合キャリアが必要) |
| Cuランドパッド径 | Via径 + 20µm | Via径 + 50µm(ボイドフリー充填の両面に適用) |
| RDLライン幅/スペース | 10µm / 10µm | 20µm / 20µm(ポリマーパッシベーションまたはCuダマシン) |
| RDL〜Viaパッドキープアウト | 10µm | 20µm(RDLエッジからランドパッドエッジ) |
| はんだバンプピッチ(TGV RDL上) | 100µm | 150〜300µm(RDL後にC4 SnAgまたはAuSnバンピング可) |
| パネルダイシングストリート幅 | 100µm | 200µm(最大510×510mmパネルフォーマット向け) |
最小ピッチ = Via径の2倍 - ガラス基板の構造的完全性を維持するため、Via中心間距離は少なくともVia径の2倍必要です。
Via形状は形成方法とガラスタイプによって決まります。砂時計形と直線形が最も一般的です。テーパー形とBGVは特定のアプリケーション向けに使用します。
4種類のTGV Via形状:砂時計形・直線形・テーパー形・BGV(ブラインドガラスビア)- SEM断面
両面からのレーザードリルで形成される双方向内側テーパー。RDL配線でわずかなテーパーが許容される場合に最適なCu充填。最も一般的な形状。20〜100µm径対応。
最高実装密度と最小Via間ピッチのための完全垂直側壁。精密レーザーパラメータが必要。均一充填。最も狭いピッチに適しています。
一方向円錐プロファイル(入口側が広く出口側が狭い)。金属シード層カバレッジが容易。共形充填に最適。径≥50µm対応。
ガラス基板の途中まで(底面を貫通せず)のVia。片面のみのVia・部分深さ相互接続。光学ウィンドウ。単細胞実験用BGVアレイ。
各ガラスタイプは独自の電気・光学・熱・機械特性を持ちます。TGVインターポーザの最適なガラスタイプの選定についてはエンジニアにご相談ください。
高抵抗率。低電気損失。調整可能なCTE(有機基板との整合良好)。RF用途向け低損失正接。MEMSパッケージ・光学MEMSに適しています。
大型パネル量産で最もコスト効率が高い。標準ディスプレイガラス組成。最大パネルサイズで入手可能。ディスプレイ基板・汎用インターポーザ向け。
UV〜IR光学透過。電気損失最小。最高熱安定性。フォトニクスおよび光学センサーアプリケーションに理想的。UV光学・高温プロセス対応。
極めて高い硬度(モース9)。高熱伝導率。化学耐性。過酷環境向けデバイス。GaN-on-サファイアLED・RFデバイス対応。
非常に低いアルカリ含有量。イオン移動最小化。高周波・精密アプリケーション向け改善された電気特性。高性能インターポーザ向け。
| 特性 | ガラス(TGV) | シリコン(TSV) |
|---|---|---|
| 電気抵抗 | 非常に高い(絶縁体) | 半導体(可変) |
| RF/高周波損失 | 非常に低い(低損失正接) | 基板損失が高い |
| CTE整合(有機PCB) | 良好(調整可能) | 不整合が大きい |
| 光学透明性 | あり(可視〜UV/IR) | 不透明(可視光) |
| 大型パネル対応 | あり(最大510×510mm) | ウェーハサイズに制限 |
| コスト(大量生産) | 低い(パネルフォーマット) | 単位面積あたり高い |
ベアガラス基板からCu充填・プラナライゼーション済みのViaまで、RDLとバンピングの準備が整うまでのすべてのステップを一施設で調整します。
TGV製造プロセスフロー:TGV/BGVエッチングからガラス薄化・CMPポリッシング・Cu充填・RDLまでの6ステップ
レーザーアブレーションまたはサンドブラストでガラス基板にViaを形成し、正確な径と形状を実現します。砂時計形・直線形・テーパー形・BGVに対応。
Via側壁と基板表面を洗浄・調整し、後続のシード層とメタライゼーションの優れた密着性を確保します。
スパッタリングによるチタン密着層と銅シード層の成膜。Via側壁への共形被覆で後続の電気めっきの均一性を確保します。
最適化されためっきケミストリーとパラメータで銅電気めっきによりViaを完全(ボイドフリー)または共形充填。Via収率>95%。低抵抗。
化学機械研磨(CMP)で基板表面から余剰銅を除去し、RDLまたはボンディングに向けた平坦で滑らかな表面を作成します。光学グレードCMPも対応。
CMP後処理:片面または両面の再配線層(RDL)製造でViaピッチからバンプピッチへの電気接続をルーティング。薄膜成膜・アノーディックボンディングも調整して提供。
先端半導体パッケージングからバイオ医療ラボオンチップまで、TGVガラス基板は幅広い用途に対応します。
コスト効率の高い2.5D・3Dウェーハパッケージング向けガラスインターポーザ。シリコンインターポーザより単位面積あたり低コスト。優れたRF性能。HBMメモリスタック・チップレット集積向け。
mmWaveと5G向け低損失RFサブストレート。高抵抗ガラス上のRF MEMSスイッチ・レゾネータ・フィルター。5G/6G FEM対応。
AIアクセラレータ・HPCメモリスタック・チップレット集積向け高密度ガラスインターポーザ。タイトピッチのRDL。
光学透明性によるフォトニクス集積。SiPhoパッケージング向けTGVガラスインターポーザ。UV〜IR透過。光学センサー統合。
大型パネルTGVでディスプレイドライバー相互接続。次世代ディスプレイの細かいピクセルピッチと狭ベゼルを実現。
単細胞実験用BGV(ブラインドガラスビア)アレイ。統合TGV電気フィードスルー付きマイクロ流体ガラスチップ。lab-on-chip向け。
アノーディックボンディングを使用したガラス-シリコンMEMS気密パッケージング。TGVが蓋材を通じた電気フィードスルーを提供。
ウェーハレベルレンズアレイ・光学センサー・小型カメラモジュール向け溶融石英TGV基板。光学精度グレード表面が必要なアプリケーションに対応。
薄膜成膜パターニング向け精密ガラスシャドウマスク。大型基板向けに脆弱な金属マスクの代替として使用。
TGV電気フィードスルー付きガラスキャップウェーハによるMEMS圧力センサー・加速度計・ジャイロスコープのパッケージング。
成膜パターニング向けガラスシャドウマスク。LED熱管理向けTGVガラス基板。高熱伝導ガラスタイプを選択可能。
TGV電気フィードスルーを組み合わせたガラスマイクロ流体チップ。マイクロ流体と統合センシングを融合。DNA分析・診断デバイス向け。
TGVは完全な先端パッケージングソリューションのために以下のサービスと組み合わせて使用されます。すべて一施設で対応可能です。
TGV要件・ガラスタイプ・Via径・基板サイズ・数量をお知らせください。エンジニアが1営業日以内にご返信いたします。