玻璃基先进封装之TGV技术行业格局

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TGV衬底玻璃晶圆格局

TGV 衬底格局集中,国外厂商份额领先。目前,较多 TGV 测试产品和技术由国外厂商掌握,包括美国康宁(Corning)、德国乐普科(LPKF)、美国申泰(Samtec)、日本泰库尼思科(Tecnisco)和 KISO WAVE 等。Corning、LPKF 和Samtec 为 TGV 衬底行业龙头,2020 年全球市占率位居前三,分别达到25.47%/19.66%/10.68%,CR3 约 56%。

国内晶圆玻璃(包括面板和晶圆)的产能增长趋势显著。预计在2024年至2026年期间,国内将拥有超过160万片/月的设计产能。一些公司,如蓝特光学、通格微(沃格光电子公司)、五方光电等,正在为3D半导体封装而设计的TGV产品进入送样到试量产的阶段。这表明了国内在半导体封装领域的发展和创新,以及对玻璃基板技术的积极探索和应用。

TGV 成孔技术路径

激光诱导刻蚀优势明显且已获应用,有望在成孔技术中脱颖而出。激光诱导刻蚀法通过脉冲激光诱导玻璃产生连续的变性区,变性玻璃在氢氟酸中刻蚀速率较未变性玻璃更快,基于此特性可在 50-500μm 厚的玻璃上形成孔径大于20μm 的玻璃通孔。该技术的优点如下:①成孔质量均匀,一致性好,无裂纹;②成孔速率快,可达到 290 TGV/s;③TGV 形貌可调,由于刻蚀的各向异性,可以通过调节激光参数来控制 TGV 的垂直度和形貌。德国乐普科(LPKF)公司率先用该技术实现了玻璃通孔制备,首先使用皮秒激光在玻璃上产生变性区域,其次将激光处理过的玻璃放到氢氟酸溶液中进行刻蚀。近两年,国内厦门云天半导体也成功开发了先进 TGV 激光刻蚀技术,实现深宽比 10:1 的玻璃通孔量产。综合比较各种玻璃通孔制造技术,激光诱导刻蚀法具有低成本优势,有大规模应用前景。

TGV激光诱导刻蚀设备

激光刻蚀设备为成孔工艺核心设备,国内厂商已有覆盖。德国 LPKF 是全球领先的激光加工解决方案供应商,其子公司 Vitrion 提供相关激光诱导刻蚀设备,并率先使用激光诱导刻蚀工艺制备 TGV 通孔,孔径最小为 10μm、深宽比达 10:1。国内方面大族激光帝尔激光已有相关产品覆盖,在 TGV 孔径及精度方面不落下风,其中帝尔激光已于 2022 年 3 月实现首台 TGV 激光微孔设备出货。此外,德龙激光也具有玻璃激光微孔设备产品,能够实现对不同材质0.1~1mm 厚晶圆玻璃的各种尺寸盲孔、圆锥(通)孔制备。

电镀设备及电镀液

电镀为填孔工艺核心,电镀液体系与TSV相似,由基础镀液及添加剂构成。

电镀液基础镀液包括基础盐和酸两部分,基础盐提供电镀填充的金属源,酸增加镀液导电能力,防止铜离子水解。添加剂则主要为 SPS(聚二硫二乙烷磺酸钠)、PEG(聚乙二醇)、JGB(健那绿 B)的衍生物。目前应用最广泛的电镀液是硫酸铜体系,此外还有甲基磺酸铜体系,其具有更高铜离子浓度,进而拥有更高的扩散速率,可适用于大电流密度电镀。随着通孔深宽比越来越高,甲基磺酸铜具有更广阔的应用前景。

高质量镀液为美日德垄断,国产替代道阻且长。陶氏化学、乐思化学、安美特、巴斯夫等公司掌握高质量的商业镀液,利润率高达 90%,且具体成分属商业机密,无法为国产沿用。近年来国内的上海新阳飞凯材料、深圳创智芯联公司等也开发了用于先进封装的互连电镀液,但还是和国外存在非常大的差距,大多数仍旧采用国外的电镀液,未来需继续加大对电镀液的研究,以期追赶上国外的水平。$沃格光电(SH603773)$ $蓝特光学(SH688127)$ $帝尔激光(SZ300776)$

全部讨论

05-20 08:08

电镀液天承科技有

今天 16:28

兄弟,以前长条棱镜销售给那个客户?

05-20 08:39

飞凯材料的产品在玻璃基板TGV(Through Glass Via)技术方面有以下应用:
1. 电镀液:飞凯材料生产的电镀液是TGV玻璃基板填孔工艺的核心,电镀液体系与TSV(Through Silicon Via)相似,由基础镀液及添加剂构成。高质量的电镀液对于实现TGV通孔的精确填充至关重要。
2. 光刻胶产品:飞凯材料生产的光刻胶可用于TGV工艺中的光刻过程,以实现高精度的图形转移。
3. 湿制程电子化学品:飞凯材料的湿制程电子化学品,如用于RDL(Redistribution Layer)、bumping、TSV、TGV等先进封装电镀液,已推向下游测试验证。
4. 环氧塑封料及锡球:飞凯材料提供的环氧塑封料及锡球可用于TGV封装的最终封装阶段。
5. 半导体材料:飞凯材料的半导体材料,如KrF底部抗反射层材料,可能用于TGV技术相关的半导体制造过程。

05-20 07:45

华工科技激光切割设备更专业。

05-20 07:27

帝尔激光

05-20 06:36