電子發燒友網報道（文/李寧遠）先進封裝與先進制程工藝是推動半導體行業進步的關鍵技術，尤其是在人工智能推動的算力暴漲而工藝節點微縮減緩的行業形勢下，先進封裝為芯片更高計算能力、更低延遲和更高帶寬提供了支持，是行業發展的重要方向。

在先進封裝領域，玻璃基板現在是半導體基板材料的前沿熱點，玻璃基板卓越的機械、物理和光學特性成為最受關注的硅基板替代材料。和TSV類似，與玻璃基板搭配的TGV技術，也成為了研究重點。

補足TSV短板的玻璃通孔TGV技術

在封裝技術中，TSV占據了非常重要的地位，原因是硅基板的2.5D和3D先進封裝非他不可。TSV讓垂直堆疊多個芯片成為可能，是目前能提供硅基板內部垂直電互聯的關鍵技術，近年來發展迅速。

TSV帶來的優勢也很明顯，簡單概括來說，它提供了極高的電子元件集成度，有效減小封裝的幾何尺寸和封裝重量；同時由于TSV技術可以大幅度地縮短電互連的長度，從而可以很好地解決信號延遲等問題。

但是其工藝成本高，從刻蝕開始的一系列工藝成本很難降低，同時硅基板材料本身在越來越小的空間中易出現信號完整度較差的問題。

基板材料的發展風向上玻璃基板賽道已經開始預熱，用于下一代先進封裝的玻璃基板成為繼續推動摩爾定律以數據為中心的應用算力需求的助力，也成為最受關注的選擇。玻璃作為無機非金屬材料，其高硬度、高熔點、熱導性能良好的特性，是成為理想的芯片基板材料的基礎。

玻璃基板搭配的TGV玻璃通孔技術，和TSV類似，得益于玻璃材料的特性，TGV能使損耗因子更低，進而襯底損耗和寄生效應得以更小，增強信號傳輸的完整性；而且薄面板玻璃易于獲取，在工藝上不需要TSV那么復雜的步驟，TGV的成本會低很多。

TGV在實現高密度集成的同時襯底損耗低，成本低也不高，應用范圍更廣，可應用于毫米波天線、射頻前端、芯片互聯、2.5/3D封裝等領域。

TGV實現難點——成孔技術

實現玻璃芯的TGV目前主要難點是通孔成孔技術，對成孔技術的速度、精度、垂直度等細節要求很高。可行的成孔方案很多，如噴砂法、機械法、光敏玻璃法、聚焦放電法、等離子體刻蝕法、激光燒蝕法、電化學放電加工法、激光誘導刻蝕法。

噴砂法很簡單成本也低，但是形成的通孔孔徑大、間距也大。光敏玻璃法可以制作出高密度、高深寬比的通孔，但是相對來說價格很貴，而且不同圖形間的精度區別很大。聚焦放電法成孔速度快，能做出高密度、高深寬比的通孔，但是通孔垂直度有缺陷。目前單一的工藝成孔技術都有其局限。

國內有一些已經在TGV技術上取得成果的技術方案，如森丸電子采用的激光改性加濕法化學工藝，能夠高效快速地實現高密度間距、小尺寸無損傷成孔，同時采用為種子層濺射加通孔銅電鍍地互聯填充工藝，能夠保證巨量微孔的完全填充。

帝爾激光推出的設備是通過激光誘導改質加化學蝕刻的方式來實現通孔成型，通過激光加速可控蝕刻技術，再基于改質與非改質區域的異向腐蝕速率特性，化學蝕刻形成一定深徑比、形貌可控的通孔。

對于半導體行業來說，玻璃基板是下一代先進芯片制造的重要技術，TGV作為玻璃基板的核心工藝技術，還有著很大的市場空間去挖掘。

小結

根據業界在玻璃基板上的進展，玻璃基板有望在2026年實現量產。量產只是開始，玻璃基板量產后還需要不斷完善與TGV相關封裝技術的組合，同時在成本和良率上經過驗證，才能確立起在下一代先進芯片制造中的重要地位。