Статья для понимания 3D упаковки через стекло с помощью технологии обработки (TGV)

"Больше, чем Мур" использует 3D-наложение.чтобы позволить гетерогенная интеграция из нескольких чипов черезВнутренние и вертикальные соединения , наниматьинтеграция на уровне системы Стратегии для значительного улучшения эффективность форм-фактора Технология вертикальной взаимосвязи расширяет масштабирование поОсь Z., ведущий к непрерывному прогрессу винтеграция на уровне системы . Прохожий интерпозер с помощью технологии., реализуется черезпервые подходы , является одним из наиболее перспективных 3D-решений для взаимосвязи и сталГлобальное исследование в передовой упаковке.

Исторически,стеклянные подложки Качество отверстия (например, через геометрию, шероховатость поверхности), которые соответствовалитребования к надежности ции и конечных пользователей, что создает критическое узкое место дляСтеклопроницаемость (TGV) литейные заводы, эта технология все еще требует значительного прогресса в:

1. Контроль единообразиявысокое соотношение сторон (AR > 50:1) - Что?
2. ОптимизацияСцепление стекло-металл - Что?
3. Уменьшение Тепломеханическое напряжение во время изготовления

Чтобы достичь.высокой плотности, высокой точности стеклянного структурирования , были проведены обширные исследования передовых методов, в том числе:

1. - Что?Механическая микрообработка : позволяет создавать микроразмеры с помощью шаблонов
2. - Что?Стекло перетекает.: Образование без маски с помощью переформатирования поверхностного напряжения
3. - Что?Сфокусированный разряд.: Плазменное гравирование для повышения разрешения
4. - Что?Ультрафиолетоукалываемое фоторезистентное стекло : Селективное гравирование посредством фотолитографии
5. - Что?Лазерная абляция.: бесконтактное бурение с точностью до микрона
6. - Что?Процессы, вызванные лазером.: Селективная металлизация и модификация поверхности

Систематическая классификация и анализ технологий микрообработки: - Что?

1. - Что?Механическая микрообработка - Что?
   Механическая микрообработка представляет собой наиболее обычный и прямой метод изготовления, использующий микрорежущие инструменты или абразивные средства для удаления обнаженных областей материала с заготовки.Широко известно, что хрупкие материалы проявляютпротяженный потокВместо того чтобы... когда глубина резки значительно ниже критического порога
   1

   3
   Вдохновляясь этим механизмом деформации, были разработаны различные методы микрообработки с доминирующим в них прочностью, в том числе:Микроповороты.​, ​фрезерная.​, ​сверление , и Микромоль.Эти методы позволяют производить высокоточные стеклянные компоненты с минимальными повреждениями поверхности/подповерхности.

- Что?Обработка абразивными струями (AJM) - Что?
В качестве экономически эффективного варианта АЖМ, абразивная реактивная обработка использует высокоскоростные абразивные струи (50-100 м/с) для эрозии твердых материалов с помощью механизмов удара.микроабразивы (5-50 мкм) втягивается в струи газа/воды, предлагая такие преимущества, как:

• Сниженные контактные силы (< 10 Н)
• Минимальное тепловое искажение (< 50°C)
• Совместимость с Si, стеклом, Al2O3 и композитами

- Что?Ключевые параметры процесса: - Что?

- Что?Внедрение АДМ на базе масок - Что?
Для достижения разрешения менее 10 мкм исследователи приняли двухэтапный процесс AJM:

1. - Что?СУ-8 фоторезистентная маскировка.: Образцы с помощью УФ-литографии (365 нм экспозиции)
2. - Что?Абразивный резьбовой гравюра Al2O3 :
   • Параметры процесса: давление 0,5 МПа, угол попадания 45°
   • Достигнутый диаметр TGV: 600 мкм (± 5% однородности)
   • Подложка: стекло Pyrex 7740 толщиной 500 мкм

- Что?Ограничения производительности (рисунок X): - Что?

• - Что?Изменчивость диаметра: ±8% отклонение из-за эффектов отклонения струи
• - Что?Поверхностная грубость : Ra > 100 нм на входах
• - Что?Перевернутый край.: 20-30 мкм бокового пересечения на пересечениях

Как показано на следующих рисунках, механическая микрообработка имеет более низкую последовательность TGV по сравнению с методами, основанными на лазере.Наблюдаемые колебания размеров (σ > 15 мкм) и нарушения профиля могут ухудшить целостность сигнала.:

• Повышенная паразитарная емкость (> 15%)
• Гистереза емкости-напряжения (C-V)
• Восприимчивость к электромиграции

Этот анализ согласуется с выводами SEMATECH о прозрачном стекле через надежность в 3D-упаковках.

- Что?
Ультразвуковые вибрации повышают эффективность обработки, позволяяУстройства с массивными наконечниками Высокоэнергетические абразивные зерна (например, 1 мкм SiC) воздействуют на стеклянный субстрат, ускоряясь через образование при достижении более высокого соотношение сторон (глубина до диаметра).

- Что?Тематическое исследование (рис. X): - Что?

• - Что?Проектирование инструментов: на заказ инструмент из нержавеющей стали с 6×6 квадратными кончиками
• - Что?Параметры процесса :
  • Абразив: частицы SiC 1 мкм
  • Подложка: стекло толщиной 1,1 мм
  • Выход: 260 мкм × 270 мкм конический квадрат через
  • Соотношение сторон: 5:1 (средняя глубина/диаметр)
  • Скорость огранки: 6 мкм/с
  • Пропускная способность: ~4 минуты в пути

Ограничения и оптимизация: - Что?
В то время как многоконечные инструменты увеличивают плотность массивов (например, массивы 10 × 10), практические приросты эффективности остаются ограниченными:

1. - Что?Динамика столкновения.: Наложение кончиков вызывает помехи при ультразвуковых вибрациях
2. - Что?Использование абразивов : Сброс частиц сокращае