Chất nền Sapphire Through Glass Via (TGV) là một lớp đệm được chế tạo vi mô với độ chính xác cao, được thiết kế dành cho các ứng dụng đóng gói bán dẫn tiên tiến, thiết bị MEMS và tích hợp cảm biến. Được chế tạo từ vật liệu cao cấp Ngọc bích (tinh thể đơn Al₂O₃) trên các chất nền, công nghệ này cho phép thực hiện các kết nối điện theo chiều dọc thông qua các vật liệu có độ cứng cực cao, trong suốt về mặt quang học và ổn định về mặt hóa học.
So với các lớp đệm silicon hoặc thủy tinh truyền thống, các chất nền TGV làm từ ngọc bích mang lại độ bền cơ học vượt trội, độ ổn định nhiệt cao hơn và độ tin cậy được nâng cao trong các môi trường khắc nghiệt. Những ưu điểm này khiến chúng đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi tần số cao, mật độ cao và độ tin cậy cao như các thiết bị RF, cảm biến quang học và các kiến trúc đóng gói tiên tiến (tích hợp 2.5D/3D).
Các tính năng và ưu điểm chính
1. Kết nối dọc mật độ cao
Công nghệ TGV cho phép tạo ra các đường dẫn điện dọc nhỏ gọn và hiệu quả qua các chất nền sapphire, đáp ứng yêu cầu về tích hợp mật độ cao trong lĩnh vực đóng gói bán dẫn hiện đại và các thiết bị thu nhỏ.
2. Độ bền cơ học vượt trội
Độ cứng cao của sapphire (9 theo thang Mohs) đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc tuyệt vời, giúp chất nền có khả năng chống nứt, cong vênh và hư hỏng cơ học trong quá trình gia công và vận hành.
3. Hiệu suất tần số cao xuất sắc
Với tổn thất điện môi thấp, điện dung phụ rất nhỏ và độ tự cảm giảm, các chất nền TGV bằng ngọc bích là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng tần số vô tuyến (RF), 5G và truyền dẫn tín hiệu tốc độ cao.
4. Độ ổn định nhiệt vượt trội
Sapphire duy trì hiệu suất tuyệt vời trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các môi trường đòi hỏi công suất cao và khả năng tản nhiệt tốt.
5. Khả năng chống hóa chất và tính kín khí
Vật liệu này có khả năng chống chịu cao đối với axit, kiềm và môi trường ăn mòn. Các kết cấu TGV cũng có thể đạt được hiệu suất bịt kín hoàn hảo, đảm bảo độ tin cậy lâu dài.
6. Độ trong suốt quang học
Khác với các lớp đệm silicon, các chất nền sapphire có độ trong suốt quang học trên toàn dải tần số từ tia cực tím (UV) đến hồng ngoại (IR), cho phép tích hợp với các cảm biến quang học, công nghệ quang tử và hệ thống hình ảnh.
Thông số kỹ thuật
| Tham số | Thông số kỹ thuật |
|---|---|
| Tên sản phẩm | Chất nền Sapphire TGV |
| Chất liệu | Ngọc bích đơn tinh thể (Al₂O₃) |
| Kích thước tấm wafer | Tối đa 300 mm |
| Kích thước bảng điều khiển | Tối đa 515 × 515 mm |
| Độ dày | 0,1 – 0,7 mm (có thể tùy chỉnh) |
| Độ dày tối thiểu | 0,3 mm |
| Đường kính ngoài (OD) | 25 – 100 μm |
| Khoảng cách tối thiểu | ~2 lần đường kính |
| Theo loại | Qua / Mù |
| Thông qua Shape | Thẳng |
| Tỷ lệ khung hình | Tối đa 1:5 |
| Nguồn: Material | Vonfram (W) / Silic (Si) |
| Tính kín | ≤ 1×10⁻⁹ Pa·m³/s |
| Sự khoan dung | ±20 μm (trên mỗi tấm wafer 200 mm) |
Quy trình sản xuất
Các chất nền Sapphire TGV được sản xuất bằng công nghệ tiên tiến sự biến đổi do tia laser gây ra kết hợp với quá trình ăn mòn hóa học:
- Cấu trúc bằng laser – Một tia laser chính xác điều chỉnh cấu trúc bên trong của đá sapphire tại các vùng lỗ thông đã được xác định trước
- Gia công ăn mòn có chọn lọc – Các vùng đã được điều chỉnh được ăn mòn với tốc độ nhanh hơn, tạo ra các lỗ vias sạch sẽ và có tỷ lệ chiều cao trên chiều rộng cao
- Mạ kim loại – Các lỗ dẫn được lấp đầy bằng các vật liệu dẫn điện như vonfram hoặc silic
- Các quy trình tùy chọn – Bao gồm tạo lỗ, hàn điểm và mạ kim loại bề mặt
Quy trình này đảm bảo:
- Hình thành lỗ thông không nứt
- Độ chính xác cao về kích thước
- Mịn màng dọc theo thành bên
- Khả năng tương thích với các thiết kế mật độ cao
Ứng dụng
Đóng gói chất bán dẫn
- Các lớp trung gian 2.5D / 3D
- Bao bì chip quy mô tấm (WL-CSP)
- Mạng kết nối mật độ cao
MEMS và Cảm biến
- Cảm biến áp suất
- Cảm biến quang học
- Thiết bị vi lưu chất
Thiết bị RF và 5G
- Mô-đun tần số cao
- Hệ thống truyền tín hiệu tổn hao thấp
Quang tử học & Tích hợp quang học
- Bộ trung gian quang học
- Hệ thống hình ảnh
- Vỏ bọc cảm biến trong suốt
Tính toán hiệu suất cao & IoT
- Truyền dữ liệu băng thông rộng
- Thiết kế nhỏ gọn và tích hợp mật độ cao
Khả năng tùy chỉnh
Chúng tôi cung cấp các giải pháp TGV bằng sapphire có thể tùy chỉnh hoàn toàn được thiết kế phù hợp với yêu cầu ứng dụng của bạn:
- Thông qua việc tối ưu hóa đường kính, bước ren và mật độ
- Tùy chỉnh ở cấp độ tấm wafer hoặc bảng mạch
- Do thiết kế hoặc do bị che khuất
- Mạ kim loại (W, Cu hoặc vật liệu theo yêu cầu)
- Hoàn thiện bề mặt và đánh bóng
- Tích hợp với các quy trình liên kết (ví dụ: liên kết anốt)
- Kiểm soát dung sai với độ chính xác cao
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi 1: Ưu điểm của TGV bằng sapphire so với TGV bằng thủy tinh hoặc silicon là gì?
A1: Sapphire có độ bền cơ học cao hơn, độ ổn định nhiệt tốt hơn và độ trong suốt quang học cao hơn, khiến nó trở nên phù hợp hơn cho các môi trường khắc nghiệt và các ứng dụng tích hợp quang học.
Câu hỏi 2: Có thể tùy chỉnh kích thước và khoảng cách chân cắm không?
A2: Đúng vậy. Đường kính, bước ren và bố trí có thể được tùy chỉnh hoàn toàn theo yêu cầu thiết kế của quý khách.
Câu hỏi 3: Sapphire TGV có phù hợp cho các ứng dụng tần số cao không?
A3: Hoàn toàn đúng. Nhờ có tổn thất điện môi thấp và các tính chất điện tuyệt vời, vật liệu này rất lý tưởng cho các hệ thống tần số vô tuyến (RF), 5G và truyền dẫn tín hiệu tốc độ cao.
Đánh giá
Chưa có đánh giá nào.