ယနေ့ခေတ် ဒစ်ဂျစ်တယ်တော်လှန်ရေးတွင်၊ ဒေတာထုတ်လွှင့်မှု၏ အလျင်အမြန်တိုးတက်မှုသည် စမတ်ဖုန်းများတွင် မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်း အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုများ၊ စွဲမက်ဖွယ် AR/VR အတွေ့အကြုံများနှင့် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော ကွန်ပျူတာတွင် ကြီးမားသော ကွန်ပျူတာအလုပ်ဝန်များကြောင့် မောင်းနှင်နေပါသည်။ ရိုးရာ 2D ထုပ်ပိုးမှု—ချိတ်ဆက်လမ်းကြောင်းရှည်လျားပြီး မြင့်မားသော ထုတ်လွှင့်မှုဆုံးရှုံးမှုများ—သည် စွမ်းဆောင်ရည်အတားအဆီးများကို ဖောက်ထွက်နိုင်တော့မည်မဟုတ်ပါ။
ရလဒ်အနေဖြင့် ချစ်ပ် stacking နှင့် 3D packaging တို့သည် လုပ်ငန်း၏ မဟာဗျူဟာမြောက် ဦးတည်ချက်အဖြစ် ပေါ်ထွက်လာခဲ့သည်။ အမှန်တကယ် ထိရောက်သော 3D အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေရန်အတွက် Through Glass Via (TGV) နည်းပညာသည် ၎င်း၏ထူးခြားသော အားသာချက်များဖြင့် ထင်ရှားလာပြီး R&D သိုက်များမှ စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး အသုံးချမှုသို့ ရွေ့လျားလာခဲ့သည်။ TGV သည် ယခုအခါ နောက်မျိုးဆက် အီလက်ထရွန်းနစ် စက်ပစ္စည်းများအတွက် အဓိက အထောက်အကူပြုပစ္စည်းတစ်ခု ဖြစ်လာနေသည်။
၁။ TGV နည်းပညာ- 3D အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှု၏ “တံတား”
၁.၁ အဓိက အယူအဆ- TGV ဆိုတာ အတိအကျ ဘာလဲ။
TGV ရဲ့ အနှစ်သာရကတော့ ဖန်သားအောက်ခံကနေတစ်ဆင့် vertical microvias တွေကို ဖန်တီးခြင်းပါပဲ။ ဒီ vias တွေဟာ လျှပ်စစ်တံတားတွေအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပြီး အစုအဝေးလိုက် ချစ်ပ်တွေ ဒါမှမဟုတ် အစိတ်အပိုင်းတွေကို တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်ပေးပြီး အချက်ပြမှုနဲ့ ပါဝါထုတ်လွှင့်မှု နှစ်မျိုးလုံးကို ဖြစ်စေပါတယ်။ ရိုးရာ “planar wiring” နဲ့ နှိုင်းယှဉ်ရင် vertical interconnection က ထုတ်လွှင့်မှုလမ်းကြောင်းတွေကို သိသိသာသာ တိုစေပြီး စက်ပစ္စည်း အရွယ်အစားသေးငယ်မှုနဲ့ မြင့်မားတဲ့ ပေါင်းစပ်မှုကို အခြေခံပါတယ်။
၁.၂ TGV အတွက် ဖန်သားအောက်ခံများသည် အဘယ်ကြောင့် သဘာဝသယ်ဆောင်ပေးသည့်အရာဖြစ်သနည်း။
ဖန်ထည်၏ အဓိကပစ္စည်းအားသာချက်သုံးခုကြောင့် TGV သည် TSV (Through Silicon Via) ထက် သာလွန်သည်-
လျှပ်ကူးပစ္စည်းကိန်းသေနည်းခြင်း – မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းအချက်ပြမှုများကို ကာကွယ်ပေးခြင်း- ဖန်တွင် လျှပ်ကူးပစ္စည်းကိန်းသေနည်းပါရှိပြီး ထုတ်လွှင့်စဉ်အတွင်း လျှပ်ကူးပစ္စည်းဆုံးရှုံးမှုကို အနည်းဆုံးဖြစ်စေပြီး 5G နှင့် HPC ကဲ့သို့သော မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းအသုံးချမှုများတွင် အချက်ပြမှုသမာဓိကို ထိန်းသိမ်းပေးသည်။
ဆီလီကွန်နှင့် အပူချဲ့ထွင်မှု တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်မှု – ယုံကြည်စိတ်ချရမှု မြှင့်တင်ခြင်း- ဖန်သည် ဆီလီကွန်၏ အပူချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်းနှင့် အနီးကပ်ကိုက်ညီပြီး အပူစက်ဝန်းအတွင်း အပူ-စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုနှင့် ချို့ယွင်းမှုများကို လျှော့ချပေးသောကြောင့် စက်ပစ္စည်း၏ သက်တမ်းကို တိုးချဲ့ပေးသည်။
မြင့်မားသော optical transparency – optoelectronic ပေါင်းစပ်မှုကို ခွင့်ပြုခြင်း- opaque silicon နှင့်မတူဘဲ၊ glass transparency သည် electro-optical hybrid application များကို ပံ့ပိုးပေးသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ silicon photonics module များတွင် glass သည် electrical interconnects နှင့် optical signal transmission နှစ်မျိုးလုံးကို ခွင့်ပြုသည်။ AR/VR microdisplays များတွင် transparency သည် optical blockage ကို လျှော့ချပေးပြီး brightness နှင့် clarity ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။
၁.၃ TSV မှ TGV အထိ- သဘာဝဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်
TGV မတိုင်မီက TSV သည် လွှမ်းမိုးထားသော 3D interconnect နည်းပညာဖြစ်သည်။ သို့သော် TSV သည် integration density မြင့်တက်လာသည်နှင့်အမျှ စိန်ခေါ်မှုများနှင့် ရင်ဆိုင်နေရသည်-
ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားခြင်း- ရှုပ်ထွေးသော လုပ်ငန်းစဉ်စီးဆင်းမှုများ—ထွင်းထုခြင်း၊ အပူလျှပ်ကာခြင်း၊ သတ္တုဖြင့်ပြုလုပ်ခြင်း—တို့သည် TSV ကို ကြီးမားသော ထုတ်လုပ်မှုအတွက် မသင့်တော်စေပါ။
ယုံကြည်စိတ်ချရမှုဆိုင်ရာ စိုးရိမ်မှုများ- ဆီလီကွန်နှင့် အခြားပစ္စည်းများအကြား အပူချဲ့ထွင်မှု မကိုက်ညီမှုကြောင့် အက်ကွဲခြင်း သို့မဟုတ် ဂဟေဆက်ခြင်း ချို့ယွင်းခြင်းကို မကြာခဏ ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။
အသုံးချမှုအတိုင်းအတာ အကန့်အသတ်ရှိသည်- ဆီလီကွန်၏ မှုန်ဝါးမှုသည် ပွင့်လင်းမြင်သာမှုလိုအပ်သော optoelectronic အသုံးချမှုများမှ TSV ကို ဖယ်ထုတ်ထားသည်။
TGV သည် ဤအခက်အခဲများကို ထိရောက်စွာ ဖြေရှင်းပေးပြီး နောက်မျိုးဆက် ချိတ်ဆက်မှု ဖြေရှင်းချက်အဖြစ် ဦးစားပေး ဖြစ်လာစေပါသည်။
၂။ Via Coating: TGV ကို လုပ်ဆောင်နိုင်စေသော အဓိက အထောက်အကူပြုပစ္စည်း
၂.၁ အဓိက ထိုးထွင်းသိမြင်မှု- အပေါ်ယံလွှာမရှိပါက TGV သည် “ဗလာပြွန်” တစ်ခုဖြစ်သည်
ဖန်ဝှာများသည် မူလအားဖြင့် လျှပ်ကာများဖြစ်ပြီး လျှပ်စစ်စီးကူးနိုင်ခြင်းမရှိပါ။ အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုကိုဖြစ်စေရန်အတွက် conformal conductive layer (များသောအားဖြင့် သတ္တုဖလင်) ကို ဝှာ၏ဘေးနံရံများတစ်လျှောက်တွင် ထားရမည်။ ဤအလွှာသည် signal highway အဖြစ် လုပ်ဆောင်ပြီး မြန်နှုန်း၊ ဆုံးရှုံးမှုနှင့် တည်ငြိမ်မှုကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ တစ်ပြေးညီမဟုတ်သော သို့မဟုတ် ချို့ယွင်းနေသော အပေါ်ယံလွှာများသည် ပိုမိုမြင့်မားသော resistance၊ signal attenuation သို့မဟုတ် open circuits များကိုပင် ဖြစ်စေပြီး via metallization သည် TGV နည်းပညာ၏ အသက်သွေးကြောဖြစ်စေသည်။
၂.၂ စိန်ခေါ်မှုများ- အရေးကြီးသော ဒုက္ခပေးသည့် အချက်နှစ်ချက်
မြင့်မားသော ရှုထောင့်အချိုး လွှမ်းခြုံမှု
TGV အချင်းများသည် ယခုအခါ မိုက်ခရိုမီတာအတိုင်းအတာ (~30 μm အထိ) တွင်ရှိပြီး ရှုထောင့်အချိုးအစား 10:1 ထက်ကျော်လွန်သော အနက်များရှိသည်။ ရိုးရာ deposition နည်းလမ်းများသည် အောက်ခြေဖုံးအုပ်မှုနှင့် တစ်ပြေးညီ ဘေးနံရံအလွှာများရရှိရန် ခက်ခဲပြီး မကြာခဏဆိုသလို ချိတ်ဆက်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို ကျဆင်းစေသည့် အလွှာမအုပ်ထားသော “အသေဇုန်များ” ကို ချန်ထားခဲ့သည်။
ချို့ယွင်းချက်ထိန်းချုပ်မှု - ပုန်းကွယ်နေသောလူသတ်သမား
ထောင့်များနှင့် ကြမ်းတမ်းသော ဘေးနံရံများသည် အနည်အနှစ်အခေါင်းပေါက်များ သို့မဟုတ် ပူဖောင်းများ ပေါက်ပြဲလွယ်သည်။ ဤချို့ယွင်းချက်များသည် ဒေသတွင်းခုခံမှုမြင့်တက်မှုများ သို့မဟုတ် ပွင့်နေသော ဆားကစ်များကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ချစ်ပ်များနှင့် စက်ပစ္စည်းများအကြား ချိတ်ဆက်မှုများကို တိုက်ရိုက်ပြတ်တောက်စေသည်။ ထို့ကြောင့် ချို့ယွင်းချက်နှိမ်နင်းခြင်းသည် TGV အပေါ်ယံလွှာ၏ အဓိကစိန်ခေါ်မှုဖြစ်သည်။
၃။ အပေါ်ယံလွှာ လမ်းကြောင်းလေးခု- အားသာချက်များနှင့် ကန့်သတ်ချက်များ
ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အငွေ့စုပုံခြင်း (PVD): ရင့်ကျက်သော်လည်း အကန့်အသတ်ရှိသည်
အငွေ့ပျံခြင်းနှင့် စပတ္တာကဲ့သို့ လုပ်ငန်းစဉ်များသည် မြင့်မားသော သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှုရှိပြီး ခိုင်မာစွာ ကပ်ငြိနေသော ဖလင်များကို ပေးစွမ်းသည်။ သို့သော်၊ ၎င်း၏ “မြင်ကွင်းမျဉ်း” သဘောသဘာဝကြောင့် PVD သည် မြင့်မားသော aspect ratio vias များနှင့် ရုန်းကန်နေရပြီး aspect ratios ~5:1 အောက်ရှိ vias များအတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်။
ဓာတုအငွေ့စုပုံခြင်း (CVD): မြင့်မားသော ရှုထောင့်အချိုးအစားရှိသော်လည်း ကုန်ကျစရိတ်များသည်
CVD သည် ဘေးနံရံများမှတစ်ဆင့် ပျံ့နှံ့သွားသော ဓာတ်ငွေ့ရှေ့ပြေးပစ္စည်းများကို အသုံးပြုပြီး မြင့်မားသော aspect ratio ဖွဲ့စည်းပုံများတွင်ပင် ညီညာသော အပေါ်ယံလွှာများကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ သို့သော် မြင့်မားသော အပူချိန်နှင့် ဖိအားအခြေအနေများသည် ဖန်အောက်ခံများကို ပျက်စီးစေနိုင်ပြီး ပစ္စည်းကိရိယာကုန်ကျစရိတ်မှာ မြင့်မားသောကြောင့် အဆင့်မြင့်အသုံးချမှုများအတွက် အဓိကအားဖြင့် သင့်လျော်ပါသည်။
လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ထုတ်ယူမှု (ECD): ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်မှု
ECD သည် via sidewall များရှိ သတ္တုအိုင်းယွန်းများကို လျှော့ချခြင်းဖြင့် conductive film များကို ပြားချပ်စေသည်။ ၎င်းသည် ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးပြီး မြင့်မားသော throughput ကို ပေးစွမ်းသောကြောင့် ပမာဏထုတ်လုပ်မှုအတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်။ သို့သော် electrolyte ပါဝင်မှုနှင့် current density ကို တင်းကျပ်စွာထိန်းချုပ်ရန် အရေးကြီးပါသည် - သွေဖည်မှုများသည် porous film များ သို့မဟုတ် ညစ်ညမ်းမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ၎င်းကို ပုံမှန်အားဖြင့် 5–50 μm အချင်းရှိသော vias များတွင် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။
အက်တမ်အလွှာစုပုံခြင်း (ALD): တိကျသောဖြေရှင်းချက်
ALD သည် အက်တမ်စကေးအထူထိန်းချုပ်မှုနှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော conformality ကို ရရှိပြီး အလွန်မြင့်မားသော aspect ratio vias များအတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် coverage စိန်ခေါ်မှုကို ဖြေရှင်းပေးသော်လည်း အလွန်နှေးကွေးသော deposition rates နှင့် မြင့်မားသောကုန်ကျစရိတ်တို့ကို ခံစားနေရသည်။ ထို့ကြောင့် ALD ကို အဓိကအားဖြင့် အာကာသနှင့် မြင့်မားသောယုံကြည်စိတ်ချရမှုရှိသော sensor များအတွက်သာ သီးသန့်ထားရှိသည်။
၄။ TGV အလွှာပါး၏တန်ဖိုး- 3D အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို မောင်းနှင်ခြင်း
မြန်နှုန်းတိုးတက်မှု – မြန်နှုန်းမြင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်မှုများ
2D packaging မှာ signal တွေက အဝေးကြီးတွေကို သွားရတာကြောင့် loss တွေ ပိုများလာပါတယ်။ TGV metallization ကြောင့် chip-to-board နဲ့ chip-to-system interconnects တွေဟာ short, vertical နဲ့ low-loss ဖြစ်လာပါတယ်။ HPC server တွေမှာ TGV-coated vias တွေက CPU-to-memory/GPU communication speeds ကို 30% ကျော် တိုးတက်စေပြီး latency ကို လျှော့ချပေးပြီး system efficiency ကို မြှင့်တင်ပေးပါတယ်။
စွမ်းအင်ထိရောက်မှု - နှောင့်နှေးမှုနှင့် ပါဝါသုံးစွဲမှု နည်းပါးခြင်း
ချိတ်ဆက်လမ်းကြောင်းတိုများသည် နှောင့်နှေးမှုကို လျှော့ချပေးပြီး ခုခံမှုနည်းသော အပေါ်ယံလွှာများသည် Joule အပူကို လျှော့ချပေးသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ TGV-enabled စမတ်ဖုန်းချစ်ပ်ထုပ်ပိုးမှုသည် core ပါဝါသုံးစွဲမှုကို 15–20% လျှော့ချပေးနိုင်ပြီး ဘက်ထရီသက်တမ်းကို တိုးချဲ့ပေးကာ အသုံးပြုသူအတွေ့အကြုံကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေပါသည်။
၅။ Zhenhua ဖုန်စုပ်စက်- အဆင့်မြင့် TGV အပေါ်ယံလွှာ ဖြေရှင်းချက်များ
ပစ္စည်းကိရိယာအားသာချက်များ
Deep-Via Optimization
မူပိုင် deep-hole coating နည်းပညာသည် 10:1 ထက်ကျော်လွန်သော aspect ratios ရှိသော 30 μm ကဲ့သို့သေးငယ်သော vias များတွင်ပင် အစေ့အလွှာကို တစ်ပြေးညီ စုပုံနိုင်စေသည်—၎င်းသည် လုပ်ငန်းနယ်ပယ်၏ အခက်ခဲဆုံးစိန်ခေါ်မှုများထဲမှ တစ်ခုကို ဖြေရှင်းပေးပါသည်။
စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သော အလွှာကိုင်တွယ်မှု
600 × 600 mm / 510 × 515 mm အပါအဝင် ဖန်အောက်ခံအရွယ်အစားအမျိုးမျိုးကို ပံ့ပိုးပေးပြီး ပိုကြီးသောဖော်မတ်များသို့ တိုးချဲ့နိုင်သည်။
လုပ်ငန်းစဉ်ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိမှု – ပစ္စည်းအမျိုးမျိုးနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်မှု
Cu၊ Ti၊ W၊ Ni နှင့် Pt ကဲ့သို့သော လျှပ်ကူးနိုင်သော နှင့် လုပ်ဆောင်ချက်ဆိုင်ရာ ဖလင်များကို ပံ့ပိုးပေးပြီး လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်း နှင့် ချေးခံနိုင်ရည်အတွက် မတူညီသော အသုံးချမှု လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။
တည်ငြိမ်သောစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုလွယ်ကူခြင်း
ဖလင်အထူတူညီမှုကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ စောင့်ကြည့်ပေးသည့် ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သော လုပ်ငန်းစဉ်ထိန်းချုပ်မှုစနစ်များနှင့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းရလွယ်ကူပြီး ရပ်တန့်ချိန်ကို လျှော့ချပေးသည့် မော်ဂျူလာဒီဇိုင်းတို့ တပ်ဆင်ထားသည်။
အသုံးချမှုအတိုင်းအတာ
TGV/TSV/TMV အဆင့်မြင့်ထုပ်ပိုးမှုများနှင့် သက်ဆိုင်ပြီး၊ 10:1 အချိုးဖြင့် နက်ရှိုင်းသော ဝှေးများတွင် conformal seed layer deposition ကို ခွင့်ပြုသည်။
- ဤဆောင်းပါးကို ထုတ်ဝေသူ ဖုန်စုပ်အပေါ်ယံလွှာပစ္စည်းကိရိယာများ ထုတ်လုပ်သူ Zhenhua ဖုန်စုပ်စက်
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၅ ခုနှစ်၊ စက်တင်ဘာလ ၂၇ ရက်