文章核心观点 - 激光诱导深蚀刻(LIDE)技术是一种结合激光改性与化学蚀刻的混合工艺,能够高精度、无缺陷地加工高深宽比的复杂玻璃微结构,是解锁玻璃在先进半导体封装中潜力的关键使能技术 [6][11][16] - 玻璃凭借其优异的热稳定性、电绝缘性和透光性,被视为替代传统硅和有机基板的重要材料,可满足AI、HPC等高端芯片对高密度互连、高效热管理和器件小型化的需求 [2][3][22] - LIDE技术能够一体化成型玻璃通孔(TGV)、盲槽/通槽、微流道及空腔等多种功能性微结构,为2.5D/3D封装、异质集成和传感器封装提供了关键技术支撑,有望推动半导体封装领域的变革性发展 [11][13][20] 半导体先进封装对玻璃材料的需求 - 半导体器件复杂度提升与尺寸持续微型化,对先进封装技术提出了实现高密度互连、兼顾高效热管理与可靠机械稳定性的严苛要求 [2] - 玻璃因其优异的电绝缘性能、高热稳定性以及良好的透光性,被视为替代传统硅和有机基板的重要主材,但需要高精度、可量产化的微加工技术支持才能充分发挥其潜力 [3] 传统玻璃微加工技术的局限性 - 机械钻孔会产生高机械应力,引发微裂隙甚至导致结构完整性受损 [3] - 湿法刻蚀辅助激光钻孔深宽比控制能力不足,易发生侧向刻蚀,且难以适应量产需求 [3][4] - 基于光刻的工艺因流程复杂、步骤繁多,存在产能与成本瓶颈,难以满足大规模生产的需求 [4] LIDE技术原理与优势 - LIDE技术原理包含两个步骤:首先利用单次激光脉冲对玻璃进行局部改性(不去除材料),然后将玻璃浸入化学溶液,改性区域的蚀刻速率远高于未改性区域,从而精准形成所需微结构 [6][7][10] - 该技术能够制造深宽比极高、锥度极小的深窄结构,且制作的结构无裂隙、机械强度可靠 [11] - LIDE技术支持高通量加工,满足大规模生产需求,并可在同一玻璃基板上实现TGV、微流道及盲槽等多种异质结构的一体化成型 [11][13] LIDE技术的应用潜力与加工能力 - 研究人员已利用LIDE技术实现了高密度TGV阵列、盲槽、嵌入式空腔与微流道等多种关键性玻璃微结构 [13] - 空腔底部的TGV可直接作为微型热管,旨在满足2.5D/3D封装中的高效散热需求 [14][17] - 微流道为片级流控应用奠定基础,盲槽与空腔为异质集成与传感器封装创造了物理空间与条件 [13][19] LIDE技术对半导体封装与供应链的影响 - LIDE技术推动半导体封装迈向新高度,能在一个平台上同时解决高功率器件的热管理难题与微型传感器的集成需求 [19] - 玻璃基板中功能微结构的形成,对后端组装、键合与互连技术提出了适配性调整的要求,需确保与现有封装工艺流程(如重布线层RDL及异质集成方案)保持兼容 [20] - 该技术的广泛应用需要材料供应商、设备制造商与半导体企业之间进行深度协作,以构建可靠、高效的工艺体系,其制造过程的可扩展性与成本效益也需满足行业预期 [20][22] 相关公司介绍 - 德国LPKF激光电子股份公司成立于1976年,其子品牌Vitrion推出了LPKF LIDE激光诱导深度蚀刻技术,应用于微系统、传感器、高密度封装等领域,并于2020年底新建了Vitrion加工中心投入运营 [29][30] - RENA Technologies GmbH是全球领先的湿法化学表面处理设备制造商,为半导体、玻璃等领域提供高精密的湿法化学处理成套设备与技术方案 [32]
从TGV到各种玻璃微结构:LIDE技术解锁玻璃在先进封装中的全部潜力
势银芯链·2026-01-08 11:02