سیمی کنڈکٹر پیکیجنگ ٹکنالوجی کے ارتقاء میں، عمودی آپس میں جڑے ہوئے نظام کی کارکردگی، قدموں کے نشانات اور بجلی کی کھپت کا تعین کرنے والے ہمیشہ ایک اہم عنصر رہے ہیں۔ ابتدائی وائر بانڈنگ اور فلپ چپ تکنیک سے لے کر 3D اسٹیکڈ ICs کے ظہور تک، صنعت زیادہ کثافت اور مختصر انٹر کنیکٹ حل تلاش کر رہی ہے۔
اس تناظر میں، TSV (Through Silicon Via) اور TGV (Through Glass Via) دو مین اسٹریم عمودی آپس میں جڑنے والی ٹیکنالوجیز کے طور پر ابھری ہیں۔ وہ مادی نظام، مینوفیکچرنگ کے عمل، کارکردگی کی خصوصیات، اور ایپلیکیشن ڈومینز میں مختلف ہیں، جو اگلی نسل کی پیکیجنگ کی ترقی میں ایک اہم نقطہ کی نمائندگی کرتے ہیں۔
I. TSV: 3D پیکیجنگ کا علمبردار
1. تکنیکی اصول
TSV سے مراد سلکان سبسٹریٹ (عام طور پر دسیوں سے سیکڑوں مائکرون گہرائی) کے ذریعے کھدائی گئی ہائی اسپیکٹ ریشو ویاس سے ہے، جس کے بعد دیواروں کے ذریعے ایک موصل پرت، دھاتی بیج کی تہہ، اور دھاتی فلل (عام طور پر تانبے) کی تشکیل ہوتی ہے۔ یہ عمودی ویاس اسٹیک شدہ چپ تہوں کے درمیان تیز رفتار برقی روابط کو فعال کرتے ہیں۔
2. عمل کا بہاؤ
عام TSV بنانے کے عمل میں شامل ہیں:
ڈیپ سلیکون ایچنگ (DRIE): سلکان ویفر میں ہائی اسپیکٹ ریشو ویاس بنائیں۔
غیر موصل پرت جمع: عام طور پر PECVD جمع کردہ SiO₂ کو سیلیکون سبسٹریٹ سے دھاتی بھرنے کو برقی طور پر الگ تھلگ کرنے کے لیے۔
بیج کی تہہ جمع اور الیکٹروپلاٹنگ: دھاتی بیج کی تہہ کا PVD جمع جس کے بعد تانبے کی الیکٹروپلاٹنگ ہوتی ہے۔
کیمیکل مکینیکل پالشنگ (CMP): پلانرائزڈ سطح حاصل کرنے کے لیے اضافی دھات کو ہٹا دیں۔
3. فوائد اور حدود
TSV انتہائی مختصر آپس میں جڑنے والے راستے، کم سگنل لیٹینسی، کم بجلی کی کھپت، اور زیادہ بینڈوتھ پیش کرتا ہے، جو اسے اعلیٰ کارکردگی والے کمپیوٹنگ اور ہائی بینڈوتھ میموری کے لیے ایک اہم اہل بناتا ہے۔
تاہم، TSV کی بھی حدود ہیں:
تھرمل تناؤ کے مسائل: سلیکون اور کاپر کے درمیان CTE میں بڑی بے مماثلت قابل اعتماد کو کم کر سکتی ہے۔
اعلی عمل کی لاگت: گہری اینچنگ، الیکٹروپلاٹنگ، اور CMP پیچیدہ اور پیداوار کے لیے حساس ہیں۔
برقی موصلیت کے چیلنجز: موٹائی اور یکسانیت موصلیت کی تہہ براہ راست ڈائی الیکٹرک طاقت کو متاثر کرتی ہے۔
جیسے جیسے چپ کے انضمام کی کثافت بڑھتی ہے، پیداوار اور لاگت کے درمیان تنازعات نے متبادل مواد کی تلاش کو آگے بڑھایا ہے — جس سے TGV کے لیے موقع پیدا ہوتا ہے۔
II TGV: شیشے پر مبنی انٹر کنیکٹ انوویشن
1. تکنیکی اصول
TGV سلکان کی بجائے شیشے کے ذیلی ذخیرے استعمال کرتا ہے۔ اعلی درستگی والے ویاس لیزر ڈرلنگ یا گیلی اینچنگ کے ذریعے بنتے ہیں، اس کے بعد دھاتی بیج کی تہہ کو جمع کیا جاتا ہے اور الیکٹروپلاٹنگ TSV کی طرح عمودی آپس میں جڑے ہوئے ہوتے ہیں۔
گلاس بہترین برقی موصلیت، کم ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ (Dk)، کم ڈائی الیکٹرک نقصان (Df)، اور شاندار جہتی استحکام پیش کرتا ہے، جو TGV کو تیز رفتار سگنل ٹرانسمیشن اور آپٹو الیکٹرانک پیکیجنگ کے لیے انتہائی پرکشش بناتا ہے۔
2. عمل کا بہاؤ
TGV بنانے کے اہم اقدامات میں شامل ہیں:
لیزر ڈرلنگ: الٹرا فاسٹ لیزرز شیشے میں مائیکرو ویاس بناتے ہیں جس کا قطر عام طور پر 20–150 μm تک ہوتا ہے۔
بیج کی تہہ جمع: پی وی ڈی، جیسے کہ میگنیٹران سپٹرنگ، دیواروں کے ذریعے ایک یکساں ترسیلی تہہ جمع کرتی ہے۔
دھاتی الیکٹروپلاٹنگ: تانبے یا نکل تانبے کا مرکب شیشے کے ذریعے بجلی کے کنکشن بنانے کے لیے ویاس کو بھرتا ہے۔
پلانرائزیشن اور پیٹرننگ: ملٹی لیئر آپس میں جڑنے یا IC چپس سے بانڈنگ کو قابل بناتا ہے۔
3. فوائد
TSV کے مقابلے میں، TGV کئی فوائد کو ظاہر کرتا ہے:
کم ڈائی الیکٹرک نقصان: گلاس ڈی کے تقریباً 1/3 سلکان ہے، جو سگنل کراسسٹالک اور اندراج کے نقصان کو کم کرتا ہے۔
بہترین تھرمل استحکام: دھاتوں کے قریب CTE، تھرمل تناؤ کو کم سے کم کرتا ہے۔
آپٹیکل شفافیت: فوٹوونکس اور سینسر میں آپٹیکل الیکٹرانک انضمام کی حمایت کرتا ہے۔
قابل کنٹرول لاگت: لیزر ڈرلنگ اور گلاس پروسیسنگ پختہ ہو رہی ہے، بڑے رقبے والے پینل کی سطح کی پیداوار کے لیے موزوں ہے۔
III TSV بمقابلہ TGV: موازنہ اور ایپلیکیشن ڈومینز
| آئٹم | TSV (سلیکون کے ذریعے) | TGV (شیشے کے ذریعے) |
| سبسٹریٹ | مونوکرسٹل لائن سلکان | خاص گلاس (بورو فلوٹ، کارننگ، سکاٹ، وغیرہ) |
| سوراخ کا قطر | 5–50 μm | 20–150 μm |
| سوراخ کی گہرائی | 30–100 μm | 100–400 μm |
| موصلیت | اضافی موصلیت کی پرت درکار ہے۔ | شیشہ اندرونی طور پر موصلیت والا |
| تھرمل ایکسپینشن گتانک ملاپ | Cu کے مقابلے میں اہم فرق | Cu کی طرح، کم تھرمل تناؤ |
| عمل کی لاگت | اعلی | نسبتاً کم |
| درخواستیں | منطق/میموری 3D اسٹیکنگ | SiP، سینسر، آپٹو الیکٹرانک پیکیجنگ، اینٹینا، MEMS |
TSV اعلی کارکردگی کی منطق اور میموری 3D اسٹیکنگ کے لیے مرکزی دھارے کا انتخاب بنی ہوئی ہے، جبکہ TGV تیزی سے SiP، آپٹو الیکٹرانک انضمام، سینسر، اور RF آلات میں پھیل رہا ہے۔
پینل لیول پیکیجنگ (PLP) تک پہنچنے والے گلاس سبسٹریٹ سائز کے ساتھ، TGV 5G کمیونیکیشن، آٹوموٹیو ریڈار، AR آپٹکس، اور Mini/Micro LED پیکیجنگ کے لیے ایک مثالی انٹر کنیکٹ پلیٹ فارم بن رہا ہے۔
چہارم سلکان سے گلاس تک: سسٹم لیول کے فوائد
شیشے کا تعارف محض مادی متبادل نہیں ہے۔ یہ نظام کی سطح کے ڈیزائن کے فلسفے میں تبدیلی کی نمائندگی کرتا ہے۔
برقی کارکردگی: کم ڈی کے گلاس سگنل کی تاخیر اور بجلی کی کھپت کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔
ساختی سالمیت: TGV بڑے رقبے کی پیکیجنگ کے لیے اعلی منصوبہ بندی اور کم وار پیج پیش کرتا ہے۔
مینوفیکچرنگ لچک: ویکیوم پی وی ڈی کے ساتھ مل کر لیزر پروسیسنگ اعلی عمل کی مطابقت اور اسکیل ایبلٹی کی اجازت دیتی ہے۔
خاص طور پر، آپٹیکل الیکٹرانک انضمام کے لیے، شیشے کی نظری شفافیت پیکیجنگ ڈیزائن کو قابل بناتی ہے جہاں سبسٹریٹ نہ صرف برقی روابط بلکہ ویو گائیڈز، لینسز اور سینسر ونڈوز کو بھی سپورٹ کرتا ہے، جسے TSV کے ساتھ حاصل کرنا مشکل ہے۔
V. ZhenHua ویکیوم TGV سیڈ لیئر کوٹنگ سلوشن
آلات کے فوائد:
ڈیپ ویا کوٹنگ آپٹیمائزیشن: کوٹنگ ٹکنالوجی کے ذریعے ملکیتی گہری جو 10:1 پہلو تناسب کے ساتھ 30 μm تک چھوٹے ویاس کو ہینڈل کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے، چیلنجوں کے ذریعے پیچیدہ گہرائی سے نمٹنے کے لیے۔
مختلف سائز کے لیے حسب ضرورت: شیشے کے ذیلی ذخیروں کو سپورٹ کرتا ہے جس میں 600×600 ملی میٹر، 510×515 ملی میٹر، یا اس سے بڑا شامل ہے۔
عمل کی لچک: متنوع برقی اور سنکنرن مزاحمت کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے Cu، Ti، Ni، Pt، اور دیگر کوندکٹو یا فعال پتلی فلموں کے ساتھ ہم آہنگ۔
مستحکم کارکردگی اور آسان دیکھ بھال: خودکار پیرامیٹر ایڈجسٹمنٹ اور موٹائی کی یکسانیت کی اصل وقتی نگرانی کے لیے سمارٹ کنٹرول سے لیس؛ ماڈیولر ڈیزائن دیکھ بھال کی سہولت فراہم کرتا ہے اور ڈاؤن ٹائم کو کم کرتا ہے۔
درخواست کا دائرہ: TGV/TSV/TMV اعلی درجے کی پیکیجنگ کے لیے موزوں، 10:1 پہلو تناسب کے ساتھ بیج کی تہہ کی کوٹنگ کے ذریعے گہرائی حاصل کرنا۔
-یہ مضمون شائع کیا گیا تھا۔ویکیوم کوٹنگ کا سامان صنعت کار Zhenhua ویکیوم
پوسٹ ٹائم: اکتوبر 16-2025