Sapphire Through Glass Via (TGV) 基板是專為先進半導體封裝、MEMS 裝置及感測器整合所設計的高精度微製程夾層。以優質的 藍寶石 (Al₂O₃ 單晶) 此技術可透過超硬、光學透明且化學穩定的材料實現垂直電氣互連。.
與傳統的矽或玻璃內插相比，以藍寶石為基礎的 TGV 基板具有更優異的機械強度、更高的熱穩定性，以及在惡劣環境下更高的可靠性。這些優勢使它們特別適合高頻、高密度和高可靠性的應用，例如 RF 裝置、光學感測器和先進封裝架構 (2.5D/3D 整合)。.
主要功能與優勢
1.高密度垂直互連
TGV 技術可透過藍寶石基板實現緊湊且高效的垂直電氣通路，支援現代半導體封裝和微型裝置所需的高密度整合。.
2.優異的機械強度
藍寶石的高硬度 (莫氏硬度 9) 可確保優異的結構完整性，使基板在加工和操作過程中不易發生破裂、翹曲和機械損傷。.
3.優異的高頻性能
藍寶石 TGV 基板具有低介電損耗、最小寄生電容和降低電感的特性，是射頻、5G 和高速訊號傳輸應用的理想選擇。.
4.出色的熱穩定性
藍寶石在極端溫度下仍能維持優異的效能，因此適用於高功率及熱需求的環境。.
5.耐化學性和密封性
這種材料對酸、鹼和腐蝕性環境有很高的耐受性。TGV 結構還可以實現出色的密封性能，確保長期的可靠性。.
6.光學透明度
藍寶石基板與矽內嵌件不同，在紫外線至紅外線範圍內均具備光學透明度，可與光學感應器、光子學及成像系統整合。.
技術規格
| 參數 | 規格 |
|---|---|
| 產品名稱 | 藍寶石 TGV 基板 |
| 材質 | 單晶藍寶石 (Al₂O₃) |
| 晶圓尺寸 | 最大 300 mm |
| 面板尺寸 | 最大 515 × 515 公釐 |
| 厚度 | 0.1 - 0.7 mm（可自訂） |
| 最小值厚度 | 0.3 mm |
| 通孔直徑 (OD) | 25 - 100 μm |
| Min.間距 | ~2 × 直徑 |
| 透過類型 | 穿透 / 遮蔽 |
| 通過形狀 | 直線 |
| 寬高比 | 高達 1:5 |
| 透過材料 | 鎢 (W) / 矽 (Si) |
| 隱密性 | ≤ 1×10-⁹ Pa-m³/s |
| 容忍度 | ±20 μm（每 200 mm 晶圓） |
製造過程
藍寶石 TGV 基板採用先進的 雷射誘導改質結合化學蝕刻:
- 雷射結構 - 精密雷射在預定的通孔區域修改藍寶石的內部結構
- 選擇性蝕刻 - 改良區域的蝕刻速度更快，可形成乾淨、高寬高比的通孔
- 金屬化 - 通孔內填充導電材料，例如鎢或矽。
- 可選製程 - 包括空腔形成、凸起和表面金屬化
此流程可確保
- 無裂縫通孔形成
- 高尺寸精度
- 平滑的側壁
- 與高密度設計相容
應用
半導體封裝
- 2.5D / 3D 內插
- 晶圓級晶片規模封裝 (WL-CSP)
- 高密度互連
MEMS 與感測器
- 壓力感測器
- 光學感測器
- 微流體裝置
射頻與 5G 裝置
- 高頻模組
- 低損耗信號傳輸系統
光子學與光學整合
- 光學插補
- 影像系統
- 透明感測器包裝
高效能運算與 IoT
- 高頻寬資料傳輸
- 緊湊型高密度整合
客製化功能
我們提供 完全客製化的藍寶石 TGV 解決方案 根據您的應用需求量身打造：
- 透過直徑、節距和密度最佳化
- 晶圓或面板級客製化
- 直通或盲通設計
- 金屬化（W、Cu 或客製化材料）
- 表面處理與拋光
- 與接合製程整合（例如陽極接合）
- 高精度公差控制
常見問題
Q1: 相較於玻璃或矽晶TGV，藍寶石TGV有何優勢？
A1: 藍寶石具有更高的機械強度、更好的熱穩定性和光學透明度，因此更適合嚴苛環境和光學整合應用。.
Q2: 通孔尺寸和間距可以客製化嗎？
A2: 可以。通孔直徑、間距和佈局可根據您的設計要求完全定制。.
Q3: 藍寶石 TGV 是否適合高頻應用？
A3: 當然可以。其低介質損耗和優異的電氣特性使其成為 RF、5G 和高速訊號傳輸系統的理想選擇。.
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