Di pêşveçûna teknolojiya pakkirina nîvconductoran de, girêdanên navbera vertîkal her gav faktorek sereke bûne ku performansa pergalê, şopa lingan û xerckirina enerjiyê diyar dike. Ji teknîkên girêdana têl ên destpêkê û teknîkên flip-chip bigire heya derketina holê ya IC-yên 3D stacked, pîşesazî li çareseriyên girêdanên navbera dendika bilindtir û kurttir digere.
Di vê çarçoveyê de, TSV (Bi rêya Silicon Via) û TGV (Bi rêya Glass Via) wekî du teknolojiyên sereke yên girêdana vertîkal derketine holê. Ew di pergalên materyalan, pêvajoyên çêkirinê, taybetmendiyên performansê û warên serîlêdanê de ji hev cûda dibin, ku xalek girîng di pêşkeftina pakkirinê ya nifşê pêşerojê de temsîl dikin.
I. TSV: Pêşengê Pakêtkirina 3D
1. Prensîba Teknîkî
TSV behsa vîayên bi rêjeya bilind a aliyan dike ku bi rêya substratek silîkonê (bi gelemperî bi deh heta sedan mîkron kûr) têne kolandin, dûv re qatek îzoleker, qatek tovê metalî, û dagirtina metalî (bi gelemperî sifir) li ser dîwarên vîayan çêdibe. Ev vîayên vertîkal girêdanên elektrîkê yên bilez di navbera qatên çîpên rêzkirî de çêdikin.
2. Herikîna Pêvajoyê
Pêvajoya çêkirina TSV ya tîpîk ev in:
Gravkirina Kûr a Sîlîkonê (DRIE): Di wafera sîlîkonê de vîayên bi rêjeyên bilind biafirînin.
Depandina Qata Îzolekirinê: Bi gelemperî SiO₂ bi PECVD tê depandin da ku dagirtina metalî ji substrata silîkonê bi awayekî elektrîkî were veqetandin.
Depandina Qata Tov û Elektroplatkirin: Depandina PVD ya qatek tov a metalî û piştre elektroplatkirina sifir.
Cilşandina Kîmyewî-Mekanîkî (CMP): Ji bo bidestxistina rûyek plankirî, metalê zêde rakin.
3. Awantaj û Sînorkirin
TSV rêyên girêdana pir kurt, derengketina sînyalê ya kêm, xerckirina enerjiyê ya kêm, û bandfirehiya bilind pêşkêş dike, ku ew ji bo hesabkirina performansa bilind û bîra bandfirehiya bilind dibe alîkariyek girîng.
Lêbelê, TSV jî sînorkirinên xwe hene:
Pirsgirêkên stresa germî: Nelihevhatina mezin di CTE de di navbera silîkon û sifir de dikare pêbaweriyê kêm bike.
Mesrefa pêvajoyê ya bilind: Gravkirina kûr, elektroplatkirin, û CMP tevlihev û hesas in li gorî berdêlê.
Pirsgirêkên îzolasyona elektrîkê: Stûrî û yekrengiya qata îzolasyonê rasterast bandorê li ser hêza dielektrîkê dike.
Her ku dendika entegrebûna çîpan zêde dibe, nakokiyên di navbera berhemdarî û lêçûnê de lêgerîna materyalên alternatîf ajot - û ev yek jî derfet ji bo TGV-yê diafirîne.
II. TGV: Nûjeniya Girêdana Navberî ya li ser Camê
1. Prensîba Teknîkî
TGV li şûna silîkonê substratên cam bikar tîne. Viyayên rastbûna bilind bi qulkirina lazer an jî gravkirina şil têne çêkirin, dûv re jî qatek tovê metalî tê danîn û bi elektroplatkirinê, bi vî awayî girêdanên vertîkal ên mîna TSV têne bidestxistin.
Cam îzolasyona elektrîkê ya hêja, sabîta dîelektrîk a nizm (Dk), windabûna dîelektrîk a nizm (Df), û aramiya boyûtî ya berbiçav pêşkêş dike, ku TGV-yê ji bo veguhestina sînyala bilez û pakkirina optoelektronîk pir balkêş dike.
2. Herikîna Pêvajoyê
Gavên sereke yên çêkirina TGV:
Kolandina bi Lazerê: Lazerên ultralez di cam de mîkrovîayên bi qûtrasên ku bi gelemperî di navbera 20-150 μm de ne çêdikin.
Depandina Qata Tov: PVD, wek sputtering magnetron, qatek guhêzbar a yekreng li ser dîwarên rêyan çêdike.
Elektroplatkirina Metal: Sifir an jî alloyek nîkel-sifir rêyan tijî dike da ku girêdanên elektrîkê yên di nav cama re çêbike.
Plankirin û Şêwekirin: Girêdanên pir-qatî an girêdana bi çîpên IC re çalak dike.
3. Awantaj
Li gorî TSV, TGV çend feydeyan nîşan dide:
Windabûna dîelektrîkê kêm: Cama Dk bi qasî 1/3 ji silîkonê pêk tê, ku têkiliya navbera sînyalan û windabûna danînê kêm dike.
Aramiya germî ya hêja: CTE nêzîkî metalan, zexta germî kêm dike.
Şefafiya optîkî: Piştgiriya entegrasyona optoelektronîkî di fotonîk û sensoran de dike.
Mesrefa kontrolkirî: Qulkirina lazer û hilberandina cama gihîştine qonaxê, ji bo hilberîna asta panelê ya rûbera mezin guncan e.
III. TSV vs TGV: Berawirdkirin û Qadên Serlêdanê
| Şanî | TSV (Bi rêya Silicon Via) | TGV (Bi rêya cama) |
| Bingeh | Silîkona Monokrîstalîn | Cama taybet (Borofloat, Corning, Schott, hwd.) |
| Dirêjahiya qulê | 5–50 μm | 20–150 μm |
| Kûrahiya qulê | 30–100 μm | 100–400 μm |
| Tenêkirinî | Pêdivî bi qata îzolekirinê ya zêde heye | Cam bi xwezayî îzole dike |
| Lihevhatina Koefîsyona Berfirehbûna Germahî | Cûdahiyên girîng li gorî Cu | Mîna Cu, stresa germî kêm e |
| Mesrefa pêvajoyê | Bilind | Nisbeten kêmtir |
| Serlêdan | Stacking 3D ya Lojîk/Bîr | SiP, sensor, pakkirina optoelektronîk, anten, MEMS |
TSV ji bo mantiqa performansa bilind û stackinga bîranînê ya 3D bijareya sereke dimîne, di heman demê de TGV di SiP, entegrasyona optoelektronîk, sensor û cîhazên RF de bi lez berfireh dibe.
Digel ku mezinahiyên substrata camê digihîjin pakkirina asta panelê (PLP), TGV dibe platformek girêdana îdeal ji bo ragihandina 5G, radara otomobîlan, optîkên AR, û pakkirina Mini/Micro LED.
IV. Ji Silîkonê ber bi Camê: Feydeyên Asta Sîstemê
Nasandina cama ne tenê guhertinek ji bo materyalan e; ew guhertinek di felsefeya sêwirana asta pergalê de temsîl dike.
Performansa elektrîkê: Cama Dk ya kêm derengiya sînyalê û xerckirina enerjiyê bi girîngî kêm dike.
Yekparçeyiya avahîsaziyê: TGV ji bo pakkirina qada mezin planariyeke bilindtir û warpageyeke kêmtir pêşkêş dike.
Nermbûna hilberînê: Pêvajoya lazerê ya bi PVD-ya valahiyê re hevahengiya pêvajoyê û pîvanbariya bilind peyda dike.
Bi taybetî, ji bo entegrasyona optoelektronîkî, şefafiyeta optîkî ya cama sêwiranên pakkirinê gengaz dike ku tê de substrat ne tenê girêdanên elektrîkê, lê di heman demê de rêberên pêlan, lens û pencereyên sensoran jî piştgirî dike, ku ev yek bi TSV-ê zehmet e ku were bidestxistin.
Çareseriya Pêçandina Qata Tovê TGV ya V. ZhenHua
Avantajên Amûrê:
Çêtirkirina Pêçandina Viyayên Kûr: Teknolojiya taybet a pêçandina viyayên kûr ku dikare viyayên biçûk ên wekî 30 μm bi rêjeya aliyê >10:1 birêve bibe, û pirsgirêkên viyayên kûr ên tevlihev çareser bike.
Ji bo Mezinahîyên Cûrbecûr Xwerûkirî: Piştgirî dide substratên cam, tevî 600 × 600 mm, 510 × 515 mm, an jî mezintir.
Nermbûna Pêvajoyê: Lihevhatî bi Cu, Ti, Ni, Pt, û fîlimên din ên tenik ên guhêrbar an fonksiyonel re ji bo bicîhanîna hewcedariyên cihêreng ên berxwedana elektrîkê û korozyonê.
Performansa Sabît û Parastina Hêsan: Bi kontrola jîr ji bo verastkirina parametreyên otomatîk û çavdêriya rast-dem a yekrengiya qalindahiyê ve hatî çêkirin; sêwirana modular lênêrînê hêsantir dike û dema bêhnvedanê kêm dike.
Qada Bikaranînê: Ji bo pakkirina pêşkeftî ya TGV/TSV/TMV guncaw e, bi rêya pêçandina qata tovê bi rêjeya aliyê 10:1 kûrahî bi dest dixe.
— Ev gotar ji hêlaalavên boyaxkirina valahiyê hilberîner Zhenhua Vacuum
Dema weşandinê: 16ê Cotmeha 2025an