TSV မှ TGV အထိ- Through-Via Interconnects များတွင် ပစ္စည်းဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်နှင့် ထုတ်လုပ်မှုကွာခြားချက်များ

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုပ်ပိုးမှုနည်းပညာ၏ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်တွင်၊ ဒေါင်လိုက်ချိတ်ဆက်မှုများသည် စနစ်စွမ်းဆောင်ရည်၊ footprint နှင့် ပါဝါသုံးစွဲမှုကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့် အဓိကအချက်တစ်ချက်ဖြစ်ခဲ့သည်။ အစောပိုင်းဝါယာကြိုးချိတ်ဆက်မှုနှင့် flip-chip နည်းပညာများမှသည် 3D stacked ICs များပေါ်ပေါက်လာခြင်းအထိ၊ စက်မှုလုပ်ငန်းသည် ပိုမြင့်သောသိပ်သည်းဆနှင့် ပိုတိုသောချိတ်ဆက်မှုဖြေရှင်းချက်များကို ရှာဖွေနေခဲ့သည်။

ဤအခြေအနေတွင် TSV (Through Silicon Via) နှင့် TGV (Through Glass Via) တို့သည် အဓိက vertical interconnect နည်းပညာနှစ်ခုအဖြစ် ပေါ်ထွက်လာခဲ့သည်။ ၎င်းတို့သည် ပစ္စည်းစနစ်များ၊ ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များ၊ စွမ်းဆောင်ရည်လက္ခဏာများနှင့် အသုံးချနယ်ပယ်များတွင် ကွဲပြားပြီး နောက်မျိုးဆက်ထုပ်ပိုးမှုဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတွင် အဓိကအချက်အချာကျသောအချက်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။

I. TSV: 3D ထုပ်ပိုးမှု၏ ရှေ့ဆောင်လမ်းပြ
၁။ နည်းပညာဆိုင်ရာ အခြေခံမူ

TSV ဆိုသည်မှာ ဆီလီကွန်အောက်ခံ (များသောအားဖြင့် မိုက်ခရွန်ဆယ်ဂဏန်းမှ ရာပေါင်းများစွာအထိ) မှတစ်ဆင့် ထွင်းထုထားသော မြင့်မားသော aspect-ratio vias များကို ရည်ညွှန်းပြီး ထို့နောက် via နံရံများပေါ်တွင် insulator layer၊ metal seed layer နှင့် metal fill (များသောအားဖြင့် ကြေးနီ) ဖွဲ့စည်းသည်။ ဤ vertical vias များသည် အလွှာလိုက် ချစ်ပ်အလွှာများအကြား မြန်နှုန်းမြင့် လျှပ်စစ်ချိတ်ဆက်မှုများကို ဖြစ်စေသည်။

၂။ လုပ်ငန်းစဉ်စီးဆင်းမှု

ပုံမှန် TSV ထုတ်လုပ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အောက်ပါတို့ပါဝင်သည်-

Deep Silicon Etching (DRIE): ဆီလီကွန်ဝေဖာတွင် မြင့်မားသော aspect-ratio vias များကို ဖန်တီးပါ။

လျှပ်ကာအလွှာ စုပုံခြင်း- ပုံမှန်အားဖြင့် PECVD ဖြင့် စုပုံထားသော SiO₂ သည် ဆီလီကွန်အောက်ခံမှ သတ္တုဖြည့်ကို လျှပ်စစ်အားဖြင့် ခွဲထုတ်ရန် ဖြစ်သည်။

မျိုးစေ့အလွှာ စုပုံခြင်းနှင့် လျှပ်စစ်ဖြင့် ಲೇಪခြင်း- သတ္တုမျိုးစေ့အလွှာကို PVD ಲೇಪပြီးနောက် ကြေးနီဖြင့် ಲೇಪಿಸခြင်း။

ဓာတုစက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ඔප දැමීම (CMP): ပြားချပ်သောမျက်နှာပြင်ရရှိရန် အပိုသတ္တုကို ဖယ်ရှားပါ။

၃။ အားသာချက်များနှင့် ကန့်သတ်ချက်များ

TSV သည် အလွန်တိုတောင်းသော interconnect path များ၊ signal latency နည်းပါးခြင်း၊ ပါဝါသုံးစွဲမှုနည်းပါးခြင်းနှင့် bandwidth မြင့်မားခြင်းတို့ကို ပေးဆောင်သောကြောင့် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော computing နှင့် မြင့်မားသော bandwidth memory အတွက် အရေးပါသော enabler တစ်ခုဖြစ်စေသည်။

သို့သော် TSV တွင် ကန့်သတ်ချက်များလည်း ရှိသည်-

အပူဖိစီးမှုပြဿနာများ- ဆီလီကွန်နှင့် ကြေးနီအကြား CTE တွင် မကိုက်ညီမှုကြီးမားခြင်းသည် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို လျော့ကျစေနိုင်သည်။

လုပ်ငန်းစဉ်ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားခြင်း- Deep etching၊ electroplating နှင့် CMP တို့သည် ရှုပ်ထွေးပြီး ထွက်နှုန်းအပေါ် အာရုံခံနိုင်စွမ်းရှိသည်။

လျှပ်စစ်လျှပ်ကာဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုများ- လျှပ်ကာအလွှာ၏ အထူနှင့် တစ်ပြေးညီဖြစ်မှုသည် dielectric strength ကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်စေသည်။

ချစ်ပ်ပေါင်းစပ်မှုသိပ်သည်းဆ မြင့်တက်လာသည်နှင့်အမျှ အထွက်နှုန်းနှင့် ကုန်ကျစရိတ်အကြား ပဋိပက္ခများသည် အခြားရွေးချယ်စရာပစ္စည်းများကို စူးစမ်းလေ့လာရန် တွန်းအားပေးခဲ့ပြီး TGV အတွက် အခွင့်အလမ်းကို ဖန်တီးပေးခဲ့သည်။

II. TGV: ဖန်အခြေခံ အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှု ဆန်းသစ်တီထွင်မှု
၁။ နည်းပညာဆိုင်ရာ အခြေခံမူ

TGV သည် ဆီလီကွန်အစား ဖန်အောက်ခံများကို အသုံးပြုသည်။ မြင့်မားသော တိကျမှုရှိသော ဝှစ်များကို လေဆာတူးဖော်ခြင်း သို့မဟုတ် ရေစွတ်ထွင်းခြင်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းပြီးနောက် သတ္တုအစေ့အလွှာကို စုပုံခြင်းနှင့် လျှပ်စစ်ဖြင့် ಲೇಪನ್ಯಾನುವಿಸခြင်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး TSV ကဲ့သို့ ဒေါင်လိုက်ချိတ်ဆက်မှုများကို ရရှိစေပါသည်။

ဖန်သည် လျှပ်စစ်လျှပ်ကာကောင်းမွန်ခြင်း၊ dielectric constant (Dk) နည်းပါးခြင်း၊ dielectric loss (Df) နည်းပါးခြင်းနှင့် အတိုင်းအတာတည်ငြိမ်မှုထူးချွန်ခြင်းတို့ ပေးစွမ်းသောကြောင့် TGV ကို မြန်နှုန်းမြင့် signal ထုတ်လွှင့်မှုနှင့် optoelectronic packaging အတွက် အလွန်ဆွဲဆောင်မှုရှိစေသည်။

၂။ လုပ်ငန်းစဉ်စီးဆင်းမှု

TGV တည်ဆောက်မှုတွင် အဓိကအဆင့်များ ပါဝင်သည်-

လေဆာတူးဖော်ခြင်း- အလွန်မြန်ဆန်သောလေဆာများသည် ဖန်ထဲတွင် အချင်း 20–150 μm အတွင်းရှိသော မိုက်ခရိုဗီးယားများကို ဖွဲ့စည်းသည်။

မျိုးစေ့အလွှာစုပုံခြင်း- မဂ္ဂနက်ထရွန် စပတာရင်းကဲ့သို့သော PVD သည် via walls များပေါ်တွင် ညီညာသော လျှပ်ကူးပစ္စည်းအလွှာကို စုပုံစေသည်။

သတ္တုလျှပ်စစ်ဖြင့် ಲೇಪခြင်း- ကြေးနီ သို့မဟုတ် နီကယ်-ကြေးနီသတ္တုစပ်သည် ဖန်ဖြင့် လျှပ်စစ်ချိတ်ဆက်မှုများ ဖွဲ့စည်းရန် ဝီယာများကို ဖြည့်ပေးသည်။

Planarization နှင့် Patterning: အလွှာများစွာချိတ်ဆက်ခြင်း သို့မဟုတ် IC ချစ်ပ်များနှင့် ချိတ်ဆက်ခြင်းကို ဖွင့်ပေးသည်။

၃။ အားသာချက်များ

TSV နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက TGV သည် အကျိုးကျေးဇူးများစွာကို ပြသထားသည်-

dielectric ဆုံးရှုံးမှု နည်းပါးခြင်း- Glass Dk သည် ဆီလီကွန်၏ ၁/၃ ခန့်ရှိပြီး၊ signal crosstalk နှင့် insertion loss ကို လျှော့ချပေးသည်။

အလွန်ကောင်းမွန်သော အပူချိန်တည်ငြိမ်မှု- CTE သည် သတ္တုများနှင့် နီးစပ်သောကြောင့် အပူဖိစီးမှုကို လျှော့ချပေးသည်။

အလင်းပွင့်လင်းမြင်သာမှု- ဖိုတွန်နစ်နှင့် အာရုံခံကိရိယာများတွင် အော်တိုအီလက်ထရွန်းနစ်ပေါင်းစပ်မှုကို ပံ့ပိုးပေးသည်။

ထိန်းချုပ်နိုင်သော ကုန်ကျစရိတ်- လေဆာတူးဖော်ခြင်းနှင့် ဖန်ပြုပြင်ခြင်းတို့သည် ရင့်ကျက်လာနေပြီဖြစ်ပြီး၊ ဧရိယာကျယ်ကျယ် panel-level ထုတ်လုပ်မှုအတွက် သင့်လျော်ပါသည်။

III။ TSV နှင့် TGV: နှိုင်းယှဉ်ချက်နှင့် အသုံးချဒိုမိန်းများ

TSV သည် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော logic နှင့် memory 3D stacking အတွက် အဓိကရွေးချယ်မှုအဖြစ် ဆက်လက်တည်ရှိနေပြီး TGV သည် SiP၊ optoelectronic integration၊ sensor များနှင့် RF devices များတွင် အလျင်အမြန် တိုးချဲ့လျက်ရှိသည်။

ဖန်အောက်ခံအရွယ်အစားများသည် panel-level packaging (PLP) သို့ရောက်ရှိလာသည်နှင့်အမျှ TGV သည် 5G ဆက်သွယ်ရေး၊ မော်တော်ကားရေဒါ၊ AR မှန်ဘီလူးနှင့် Mini/Micro LED packaging အတွက် စံပြချိတ်ဆက်ပလက်ဖောင်းတစ်ခု ဖြစ်လာနေသည်။

IV. ဆီလီကွန်မှ ဖန်အထိ- စနစ်အဆင့် အကျိုးကျေးဇူးများ

ဖန်ကို မိတ်ဆက်ခြင်းသည် ပစ္စည်းအစားထိုးရုံသာမက စနစ်အဆင့် ဒီဇိုင်းအတွေးအခေါ်တွင် ပြောင်းလဲမှုတစ်ခုကို ကိုယ်စားပြုသည်။

လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည်- Dk နည်းပါးသော မှန်က အချက်ပြမှု နှောင့်နှေးမှုနှင့် ပါဝါသုံးစွဲမှုကို သိသိသာသာ လျှော့ချပေးသည်။

ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံ တည်တံ့မှု- TGV သည် ဧရိယာကျယ်ကျယ်တွင် ထုပ်ပိုးရန်အတွက် ပိုမိုမြင့်မားသော ပြန့်ကားမှုနှင့် ကွေးညွှတ်မှု နည်းပါးစေပါသည်။

ထုတ်လုပ်မှုပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိမှု- လေဆာလုပ်ဆောင်မှုနှင့် vacuum PVD ပေါင်းစပ်ထားခြင်းသည် လုပ်ငန်းစဉ်လိုက်ဖက်ညီမှုနှင့် တိုးချဲ့နိုင်စွမ်းမြင့်မားစေသည်။

အထူးသဖြင့်၊ optoelectronic ပေါင်းစပ်မှုအတွက်၊ ဖန်၏ optical transparency သည် TSV ဖြင့်ရရှိရန်ခက်ခဲသော substrate သည် electrical interconnects များကိုသာမက waveguides၊ lenses နှင့် sensor windows များကိုပါ ပံ့ပိုးပေးသည့် packaging designs များကို ဖြစ်စေသည်။

V. ZhenHua ဖုန်စုပ် TGV မျိုးစေ့အလွှာအုပ်ခြင်း အရည်

ပစ္စည်းကိရိယာအားသာချက်များ-

Deep Via Coating Optimization: ရှုပ်ထွေးသော deep via စိန်ခေါ်မှုများကို ဖြေရှင်းပေးနိုင်သည့် 30 μm အထိ သေးငယ်သော vias များကို ကိုင်တွယ်နိုင်သော ကိုယ်ပိုင် deep via coating နည်းပညာ။

အရွယ်အစားအမျိုးမျိုးအတွက် စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သည်- 600×600 mm၊ 510×515 mm သို့မဟုတ် ပိုကြီးသော ဖန်မျက်နှာပြင်များကို ပံ့ပိုးပေးသည်။

လုပ်ငန်းစဉ်ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိမှု- မတူညီသော လျှပ်စစ်နှင့် ချေးခံနိုင်ရည်လိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန် Cu၊ Ti၊ Ni၊ Pt နှင့် အခြားလျှပ်ကူးနိုင်သော သို့မဟုတ် လုပ်ဆောင်နိုင်သော အလွှာပါးများနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်သည်။

တည်ငြိမ်သောစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းရလွယ်ကူခြင်း- အလိုအလျောက် parameter ချိန်ညှိမှုနှင့် အထူတူညီမှုကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ စောင့်ကြည့်ခြင်းအတွက် smart control တပ်ဆင်ထားသည်။ မော်ဂျူလာဒီဇိုင်းသည် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုကို လွယ်ကူချောမွေ့စေပြီး ရပ်တန့်ချိန်ကို လျှော့ချပေးသည်။

အသုံးချမှုအတိုင်းအတာ- TGV/TSV/TMV အဆင့်မြင့်ထုပ်ပိုးမှုအတွက် သင့်လျော်ပြီး 10:1 အချိုးဖြင့် အစေ့အလွှာအပေါ်ယံလွှာမှတစ်ဆင့် နက်ရှိုင်းစွာဖုံးအုပ်ထားသည်။

- ဤဆောင်းပါးကို ထုတ်ဝေသူဖုန်စုပ်အပေါ်ယံလွှာပစ္စည်းကိရိယာများ ထုတ်လုပ်သူ Zhenhua ဖုန်စုပ်စက်