合肥科学岛团队研发玻璃金属穿孔技术 可应用于下一代5G、6G高频芯片3D封装

4英寸玻璃穿孔晶圆

近期，中科院合肥研究院智能所陈池来课题组李山博士等取得重要技术突破，团队攻克了高均一性玻璃微孔阵列制造、玻璃致密回流、玻璃微孔金属高致密填充等技术难题，发展了一种面向3D先进封装的玻璃金属穿孔工艺，可实现高频芯片、先进MEMS传感器的低传输损耗、高真空晶圆级封装。

近年来，芯片与电子产品中高性能、高可靠性、高密度集成的强烈需求催生了3D封装技术并使其成为集成电路发展的主要推动力量之一。传统的平面化2D封装已经无法满足高密度、轻量化、小型化的强烈需求。玻璃金属穿孔(TGV)是一种应用于圆片级真空封装领域的新兴纵向互连技术，为实现芯片-芯片之间距离最短、间距最小的互联提供了一种新型技术途径，具有优良的电学、热学、力学性能，在射频芯片、高端MEMS传感器、高密度系统集成等领域具有独特优势，是下一代5G、6G高频芯片3D封装的首选之一。

为此，团队针对玻璃金属穿孔现有工艺问题，结合中科院合肥研究院和中国科学技术大学微纳研究与制造中心的前期研究基础及平台优势，提出一种新型玻璃金属穿孔晶圆制造方案，开发出了高均一性、高致密、高深宽比的玻璃金属穿孔晶圆，具有超低漏率、超低信号损耗的优势，满足环形谐振器、波导缝隙天线、毫米波天线等5G/6G高频芯片，以及新型MEMS陀螺仪、加速度计3D封装需求。经检测，团队研制出的玻璃金属穿孔晶圆各项主要参数均与国际顶级玻璃厂商肖特、康宁和泰库尼思科等相当，部分参数优于国际水平，在半导体芯片3D先进封装、射频芯片封装、MEMS传感器封装，以及新型MEMS传感器（MEMS质谱、MEMS迁移谱）设计制造、新型玻璃基微流控芯片制作等多个领域具有广阔应用前景。