يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئورالما تېخنىكىسىنىڭ تەرەققىياتىدا، تىك ئۇلىنىشلار ھەمىشە سىستېما ئىقتىدارى، ئىز قوغلاش دائىرىسى ۋە ئېنېرگىيە سەرپىياتىنى بەلگىلەيدىغان ئاچقۇچلۇق ئامىل بولۇپ كەلگەن. دەسلەپكى سىم باغلاش ۋە ئايلاندۇرۇش چىپى تېخنىكىلىرىدىن تارتىپ 3D قاتلاملىق ئىچكى چىپلارنىڭ پەيدا بولۇشىغىچە، بۇ كەسىپ يۇقىرى زىچلىق ۋە قىسقا ئۇلىنىش چارىلىرىنى ئىزدەۋاتىدۇ.
بۇ جەھەتتە، TSV (Through Silicon Via) ۋە TGV (Through Glass Via) ئىككى ئاساسلىق تىك ئۇلىنىش تېخنىكىسى سۈپىتىدە ئوتتۇرىغا چىقتى. ئۇلار ماتېرىيال سىستېمىسى، ئىشلەپچىقىرىش جەريانلىرى، ئىقتىدار ئالاھىدىلىكلىرى ۋە قوللىنىش ساھەلىرى جەھەتتىن پەرقلىنىدۇ، بۇ كېيىنكى ئەۋلاد ئورالما تەرەققىياتىدىكى مۇھىم نۇقتىنى بىلدۈرىدۇ.
I. TSV: 3D ئورالما تېخنىكىسىنىڭ باشلامچىسى
1. تېخنىكىلىق پىرىنسىپ
TSV دېگىنىمىز، كرېمنىي ئاساسى (ئادەتتە ئون نەچچە مىكرون چوڭقۇرلۇقتا) ئارقىلىق ئويۇلغان يۇقىرى كەڭلىك نىسبىتىدىكى ۋىئالارنى كۆرسىتىدۇ، ئاندىن ۋىئا تاملىرىدا ئىزولياتسىيە قەۋىتى، مېتال ئۇرۇق قەۋىتى ۋە مېتال تولدۇرۇش (ئادەتتە مىس) ھاسىل قىلىنىدۇ. بۇ تىك ۋىئالار ئۈستى-ئۈستىگە قويۇلغان چىپ قەۋەتلىرى ئارىسىدا يۇقىرى سۈرئەتلىك ئېلېكتر ئۇلىنىشى بىلەن تەمىنلەيدۇ.
2. جەريان ئېقىمى
ئادەتتىكى TSV ئىشلەپچىقىرىش جەريانى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:
چوڭقۇر كرېمنىي ئويۇش (DRIE): كرېمنىي تاختىسىدا يۇقىرى كۆرۈنۈش نىسبىتىدىكى ۋىئالارنى ھاسىل قىلىڭ.
ئىزولياتور قەۋىتىنى قويۇش: ئادەتتە PECVD ئارقىلىق SiO₂ قويۇپ، مېتال تولدۇرۇشنى كرېمنىي ئاساسىدىن ئېلېكترلىك جەھەتتىن ئايرىۋېتىدۇ.
ئۇرۇق قەۋىتىنى چۆكتۈرۈش ۋە ئېلېكترو قاپلاش: مېتال ئۇرۇق قەۋىتىنى PVD قاپلاش ۋە ئارقىدىن مىس ئېلېكترو قاپلاش.
خىمىيىلىك مېخانىكىلىق سىلىقلاش (CMP): تەكشى يۈز ھاسىل قىلىش ئۈچۈن ئارتۇق مېتاللارنى چىقىرىۋېتىڭ.
3. ئەۋزەللىكلىرى ۋە چەكلىمىلىرى
TSV ئىنتايىن قىسقا ئۇلىنىش يولى، تۆۋەن سىگنال كېچىكىشى، تۆۋەن ئېنېرگىيە سەرپىياتى ۋە يۇقىرى بەلباغ كەڭلىكى بىلەن تەمىنلەيدۇ، بۇ ئۇنى يۇقىرى ئىقتىدارلىق ھېسابلاش ۋە يۇقىرى بەلباغ كەڭلىكىدىكى ئىچكى ساقلىغۇچ ئۈچۈن مۇھىم شارائىت ھازىرلايدۇ.
قانداقلا بولمىسۇن، TSV نىڭمۇ چەكلىمىلىرى بار:
ئىسسىقلىق بېسىمى مەسىلىسى: كرېمنىي بىلەن مىس ئوتتۇرىسىدىكى CTE دىكى چوڭ ماس كەلمەسلىك ئىشەنچلىكلىكنى تۆۋەنلىتىشى مۇمكىن.
يۇقىرى جەريان تەننەرخى: چوڭقۇر ئويۇش، ئېلېكترو قاپلاش ۋە CMP مۇرەككەپ بولۇپ، مەھسۇلات مىقدارىغا سەزگۈر.
ئېلېكتر ئىزولياتسىيەسى جەھەتتىكى قىيىنچىلىقلار: ئىزولياتسىيە قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقى ۋە بىردەكلىكى دىئېلېكترىك كۈچ-قۇۋۋىتىگە بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ.
چىپ بىرلەشتۈرۈش زىچلىقى ئاشقانسېرى، مەھسۇلات مىقدارى بىلەن تەننەرخ ئوتتۇرىسىدىكى توقۇنۇشلار باشقا ماتېرىياللارنى ئىزدەشنى ئىلگىرى سۈرۈپ، TGV ئۈچۈن پۇرسەت ياراتتى.
II. TGV: ئەينەك ئاساسلىق ئۆز-ئارا باغلىنىش يېڭىلىق يارىتىش
1. تېخنىكىلىق پىرىنسىپ
TGV سىلىكوننىڭ ئورنىغا ئەينەك ئاساس ماتېرىياللىرىنى ئىشلىتىدۇ. يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى ۋىئالار لازېرلىق بۇرغىلاش ياكى ھۆل ئويۇش ئارقىلىق ھاسىل قىلىنىدۇ، ئاندىن مېتال ئۇرۇق قەۋىتىنى قويۇش ۋە ئېلېكترو قاپلاش ئارقىلىق ھاسىل قىلىنىدۇ، بۇنىڭ بىلەن TSV غا ئوخشاش تىك ئۇلىنىش ئەمەلگە ئاشۇرۇلىدۇ.
ئەينەك ئېسىل ئېلېكتر ئىزولياتسىيەسى، تۆۋەن دىئېلېكترىك تۇراقلىق (Dk)، تۆۋەن دىئېلېكترىك يوقىتىش (Df) ۋە ئالاھىدە ئۆلچەملىك مۇقىملىق بىلەن تەمىنلەيدۇ، بۇ TGV نى يۇقىرى سۈرئەتلىك سىگنال يەتكۈزۈش ۋە ئوپتوئېلېكترونلۇق ئورالما ئۈچۈن ناھايىتى جەلپ قىلارلىق قىلىدۇ.
2. جەريان ئېقىمى
TGV ئىشلەپچىقىرىشتىكى ئاساسلىق باسقۇچلار تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:
لازېرلىق بۇرغىلاش: ئىنتايىن تېز سۈرئەتلىك لازېرلار ئادەتتە دىئامېتىرى 20 دىن 150 مىكرومېتىرغىچە بولغان ئەينەكتە مىكروۋىيالارنى ھاسىل قىلىدۇ.
ئۇرۇق قەۋىتىنى چۆكتۈرۈش: ماگنىترون پۈركۈش قاتارلىق PVD ئۇسۇلى ئارقىلىق، ئۆڭكۈر تاملىرىغا بىردەك ئۆتكۈزگۈچ قەۋەت پەيدا بولىدۇ.
مېتال ئېلېكترو قاپلاش: مىس ياكى نىكېل-مىس قېتىشمىسى ئەينەك ئارقىلىق ئېلېكتر ئۇلىنىشى ھاسىل قىلىش ئۈچۈن ئېغىزلارنى تولدۇرۇيدۇ.
تۈزلەش ۋە شەكىللەندۈرۈش: كۆپ قەۋەتلىك ئۆزئارا باغلىنىش ياكى IC چىپلىرىغا باغلىنىشنى ئىشقا ئاشۇرىدۇ.
3. ئەۋزەللىكلىرى
TSV بىلەن سېلىشتۇرغاندا، TGV بىر قانچە ئەۋزەللىكلەرنى نامايان قىلىدۇ:
تۆۋەن دىئېلېكترىك يوقىتىش: ئەينەك Dk تەخمىنەن كرېمنىينىڭ 1/3 قىسمىنى ئىگىلەيدۇ، بۇ سىگنالنىڭ ئۆزئارا سۆزلىشىشى ۋە كىرگۈزۈش يوقىتىشىنى ئازايتىدۇ.
ئىسسىقلىق مۇقىملىقى ناھايىتى ياخشى: CTE مېتاللارغا يېقىن بولۇپ، ئىسسىقلىق بېسىمىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرىدۇ.
ئوپتىكىلىق شەفافلىق: فوتون ۋە سېنزورلاردا ئوپتوئېلېكترونلۇق بىر گەۋدىلىشىشنى قوللايدۇ.
كونترول قىلغىلى بولىدىغان چىقىم: لازېرلىق بۇرغىلاش ۋە ئەينەك پىششىقلاش پىشىپ يېتىلىۋاتىدۇ، چوڭ كۆلەملىك تاختا دەرىجىلىك ئىشلەپچىقىرىشقا ماس كېلىدۇ.
III. TSV بىلەن TGV: سېلىشتۇرۇش ۋە قوللىنىش ساھەلىرى
| بۇيۇم | TSV (سىلىكون ئارقىلىق) | TGV (ئەينەك ئارقىلىق) |
| ئاساسىي قاتلام | مونوكرىستاللىق كرېمنىي | ئالاھىدە ئەينەك (Borofloat، Corning، Schott قاتارلىقلار) |
| تۆشۈكنىڭ دىئامېتىرى | 5–50 مىكرومېتىر | 20–150 مىكرومېتىر |
| تۆشۈك چوڭقۇرلۇقى | 30–100 مىكرومېتىر | 100–400 مىكرومېتىر |
| ئىزولياتسىيە | قوشۇمچە ئىسسىقلىق ساقلاش قەۋىتى لازىم | ئەينەك ئۆز-ئۆزىدىن ئىزولياتسىيە قىلىدۇ |
| ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتىنى ماسلاشتۇرۇش | Cu بىلەن سېلىشتۇرغاندا مۇھىم پەرقلەر | Cu غا ئوخشاش، ئىسسىقلىق بېسىمى تۆۋەن |
| جەريان تەننەرخى | يۇقىرى | نىسبەتەن تۆۋەن |
| قوللىنىشچان پروگراممىلار | لوگىكا/خاتىرە 3D قاتلاش | SiP، سېنزورلار، ئوپتوئېلېكترونلۇق ئورالما، ئانتېننالار، MEMS |
TSV يۇقىرى ئىقتىدارلىق مەنتىقە ۋە ئىچكى ساقلىغۇچ 3D قاتلاش ئۈچۈن ئاساسلىق تاللاش بولۇپ قالغان، TGV بولسا SiP، ئوپتوئېلېكترونلۇق بىر گەۋدىلەشتۈرۈش، سېنزورلار ۋە RF ئۈسكۈنىلىرىدە تېز سۈرئەتتە كېڭىيىۋاتىدۇ.
ئەينەك ئاساسىي قەۋەتنىڭ چوڭلۇقى تاختا دەرىجىلىك ئورالما (PLP) غا يەتكەنلىكى ئۈچۈن، TGV 5G ئالاقىسى، ئاپتوموبىل رادارى، AR ئوپتىكىسى ۋە Mini/Micro LED ئورالمىسى ئۈچۈن ئەڭ ياخشى ئۇلىنىش سۇپىسىغا ئايلىنىۋاتىدۇ.
IV. كرېمنىيدىن ئەينەككىچە: سىستېما سەۋىيىسىدىكى پايدىلار
ئەينەكنىڭ بارلىققا كېلىشى پەقەت ماتېرىيالنىڭ ئورنىنى ئېلىشلا ئەمەس، بەلكى سىستېما سەۋىيىسىدىكى لايىھەلەش پەلسەپىسىدىكى ئۆزگىرىشنى ئىپادىلەيدۇ.
ئېلېكتر ئىقتىدارى: تۆۋەن DK ئەينەك سىگنالنىڭ كېچىكىشى ۋە توك سەرپىياتىنى زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ.
قۇرۇلما پۈتۈنلۈكى: TGV چوڭ دائىرىلىك ئورالمىلار ئۈچۈن يۇقىرى تۈزلۈك ۋە تۆۋەن ئېگىلىشچانلىق بىلەن تەمىنلەيدۇ.
ئىشلەپچىقىرىشنىڭ ئەۋرىشىمچانلىقى: لازېرلىق بىر تەرەپ قىلىش ۋە ۋاكۇئۇم PVD بىرىكمىسى يۇقىرى جەريان ماسلىشىشچانلىقى ۋە كېڭەيتىشچانلىقىنى تەمىنلەيدۇ.
بولۇپمۇ ئوپتوئېلېكترونلۇق بىر گەۋدىلەشتۈرۈش ئۈچۈن، ئەينەكنىڭ ئوپتىكىلىق سۈزۈكلۈكى ئورالما لايىھەلىرىنى يولغا قويۇشقا يول قويىدۇ، بۇ لايىھەدە ئاساسىي قاتلام پەقەت ئېلېكتر ئۇلىنىشلىرىنىلا ئەمەس، بەلكى دولقۇن يېتەكلىگۈچ، ئەينەك ۋە سېنزور دېرىزىلىرىنىمۇ قوللايدۇ، بۇنى TSV ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشۇرۇش تەس.
V. ZhenHua ۋاكۇئۇم TGV ئۇرۇق قەۋىتى قاپلاش ئېرىتمىسى
ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئەۋزەللىكى:
چوڭقۇر سىرلاش ئارقىلىق قاپلاش ئەلالاشتۇرۇش: خاس چوڭقۇر سىرلاش تېخنىكىسى 30 μm غىچە كىچىك سىرلارنى بىر تەرەپ قىلالايدۇ، 10:1 دىن يۇقىرى نىسبەتتە بولۇپ، مۇرەككەپ چوڭقۇر سىرلاش مەسىلىلىرىنى ھەل قىلالايدۇ.
ھەر خىل چوڭلۇقلارغا ماسلاشتۇرغىلى بولىدۇ: 600 × 600 مىللىمېتىر، 510 × 515 مىللىمېتىر ياكى ئۇنىڭدىن چوڭراق بولغان ئەينەك ئاساسىي تاختىلارنى قوللايدۇ.
جەرياننىڭ ئەۋرىشىمچانلىقى: Cu، Ti، Ni، Pt ۋە باشقا ئۆتكۈزگۈچ ياكى ئىقتىدارلىق نېپىز پەردىلەر بىلەن ماسلىشىپ، ھەر خىل ئېلېكتر ۋە چىرىشكە قارشى تۇرۇش تەلىپىنى قاندۇرىدۇ.
مۇقىم ئىقتىدار ۋە ئاسان ئاسراش: ئاپتوماتىك پارامېتىر تەڭشەش ۋە قېلىنلىقنىڭ بىردەكلىكىنى ھەقىقىي ۋاقىتلىق نازارەت قىلىش ئۈچۈن ئەقلىي ئىقتىدارلىق كونترول سىستېمىسى بىلەن تەمىنلەنگەن؛ مودۇللۇق لايىھە ئاسراشنى ئاسانلاشتۇرىدۇ ۋە توختاپ قېلىش ۋاقتىنى قىسقارتىدۇ.
قوللىنىش دائىرىسى: TGV/TSV/TMV ئىلغار ئورالمىسىغا ماس كېلىدۇ، ئۇرۇق قەۋىتى ئارقىلىق 10:1 نىسبەتتە چوڭقۇر قاپلاش ئۈنۈمىگە ئېرىشىدۇ.
—بۇ ماقالە ئېلان قىلىندىۋاكۇئۇم قاپلاش ئۈسكۈنىلىرى ئىشلەپچىقارغۇچى Zhenhua چاڭ-توزان سۈمۈرگۈچ
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 10-ئاينىڭ 16-كۈنى