在半導(dǎo)體技術(shù)迅猛發(fā)展的當(dāng)下，玻璃基板憑借卓越的物理化學(xué)特性，在電子元件材料領(lǐng)域的作用愈發(fā)關(guān)鍵。玻璃基板技術(shù)的進(jìn)步，不僅能提升封裝密度，更可顯著優(yōu)化電子產(chǎn)品性能；隨著技術(shù)日趨成熟、成本效益持續(xù)提升，其有望在電子產(chǎn)品中獲得更廣泛應(yīng)用，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新升級(jí)。

玻璃基板芯板的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與功能落地，核心依賴四類關(guān)鍵技術(shù)，即玻璃通孔（TGV）成孔技術(shù)、玻璃表面及通孔內(nèi)金屬化技術(shù)、玻璃通孔填孔（TGVF）技術(shù)與玻璃表面布線技術(shù)。這四類技術(shù)協(xié)同發(fā)力，共同支撐玻璃基板的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

TGV成孔技術(shù)

TGV成孔技術(shù)是實(shí)現(xiàn)玻璃基板垂直電氣互連的核心，通過在玻璃基板精準(zhǔn)打孔構(gòu)建高效垂直互連路徑，大幅提升芯片封裝集成度與性能。當(dāng)前業(yè)內(nèi)主流成孔工藝包括噴砂成孔、超聲波鉆孔、濕法刻蝕、等離子刻蝕、激光刻蝕、激光誘導(dǎo)后濕法刻蝕等。目前，激光誘導(dǎo)后濕法刻蝕法因其較高的成孔質(zhì)量顯示出大規(guī)模應(yīng)用的潛力，采用皮秒/飛秒激光工藝對(duì)玻璃改質(zhì)。在改質(zhì)區(qū)域形成細(xì)微爆破孔，該區(qū)域被強(qiáng)堿/強(qiáng)酸蝕刻的速率顯著比其他區(qū)域更快，利用蝕刻速率差異，研究人員能夠在玻璃基板上制備出深寬比高達(dá)20∶1的通孔，且孔壁形貌良好，蝕刻過程還能消除激光帶來的微細(xì)裂紋和爆破孔。

激光誘導(dǎo)刻蝕制作TGV的流程 來源：《玻璃通孔技術(shù)研究進(jìn)展》（陳力等）

玻璃表面及通孔內(nèi)金屬化

玻璃金屬化是通過物理或化學(xué)手段在玻璃表面及通孔內(nèi)壁沉積金屬種子層，從而賦予玻璃表面與通孔導(dǎo)電性的關(guān)鍵工藝。目前，常用的種子層沉積方法主要為物理氣相沉積法（PVD）與化學(xué)鍍銅法。

玻璃金屬化的核心挑戰(zhàn)在于兩點(diǎn)：一是保障玻璃與金屬化種子層的結(jié)合力，二是確保種子層對(duì)玻璃通孔（TGV）的貫通覆蓋能力。研究表明，增加玻璃表面粗糙度可有效提升上述結(jié)合力，且隨著玻璃算術(shù)平均粗糙度（Ra）的提升，結(jié)合力呈現(xiàn)顯著增強(qiáng)的趨勢。

值得注意的是，化學(xué)鍍制備的金屬化種子層，其結(jié)合力略低于PVD法制備的種子層。推測這一現(xiàn)象與化學(xué)鍍層內(nèi)部應(yīng)力較高相關(guān)，但化學(xué)鍍法以液流為介質(zhì)，更易于提升種子層的沉積分散性。若能解決化學(xué)鍍種子層的結(jié)合力問題，該方法將成為極具應(yīng)用前景的玻璃金屬化技術(shù)路線。

玻璃通孔填孔

當(dāng)前業(yè)內(nèi)主流TGV填孔技術(shù)為銅漿塞孔和電鍍填孔，兩種方案各具優(yōu)劣。銅漿是銅粉與有機(jī)黏合劑的均勻混合物，配合真空塞孔技術(shù)可實(shí)現(xiàn)TGV無空隙填充，適用于高厚徑比通孔；電鍍填孔技術(shù)基于電解沉積過程，主要包括由下至上填孔、蝶形填孔和保形填孔等方式。隨著TGV需求孔徑越來越小，厚徑比越來越大，先搭橋后填孔的蝶形（X形）填孔表現(xiàn)出較好的技術(shù)適配性。

厚徑比5∶1的TGV蝶形電鍍過程切片 來源：《玻璃基芯板制作流程概述》（梁智斌等）

玻璃表面布線

高密度線路圖形制作是玻璃基板技術(shù)的另一大瓶頸。作為有機(jī)樹脂載板的替代品，玻璃基載板沿用適配樹脂基板的成熟制程工藝與設(shè)備（如高密度互聯(lián)HDI技術(shù)、有機(jī)載板相關(guān)技術(shù)），可有效降低研發(fā)成本、提升生產(chǎn)效率。目前成熟的線路圖形技術(shù)包括減成法和半加成法（SAP）：先進(jìn)減成法可在薄面銅條件下完成通孔填孔，已應(yīng)用于先進(jìn)HDI電路板及芯片載板芯板制造；SAP通過在超薄種子銅層電鍍線路銅，后續(xù)閃蝕去除種子層，可實(shí)現(xiàn)銅線的精準(zhǔn)制備，最大化電路密度，適配玻璃基板高密度布線需求。

這四類技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，將推動(dòng)玻璃基板在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，為半導(dǎo)體行業(yè)的高密度、高性能發(fā)展注入核心動(dòng)力。