في تغليف أشباه الموصلات المتقدمة، يتم الربط الرأسي من خلال رقائق الزجاج المعروفة باسم من خلال الزجاج عبر (tgv) تكتسب التكنولوجيا أهمية متزايدة. على عكس الترابطات التقليدية التي تعتمد على السيليكون أو الركائز العضوية، تستخدم TGVs ركائز زجاجية لتشكيل فتحات معدنية تربط الجزء الأمامي والخلفي من الرقاقة أو الفاصل. وهذا يتيح التصغير والأداء عالي التردد وتكامل أجهزة الاستشعار والأنظمة الكهروميكانيكية الصغيرة ووحدات الترددات الراديوية والأنظمة ثلاثية الأبعاد.

تقدم هذه المقالة نظرة عامة على عملية رقاقة TGV - وتوضح مراحلها الرئيسية ومزاياها والتحديات الفنية ومجالات التطبيق وملاحظة موجزة حول شريك موصى به لخدمات الركيزة الزجاجية.

خطوات العملية الرئيسية

فيما يلي تفصيل للخطوات الرئيسية لعملية تصنيع الزجاج من خلال الرقائق:

لماذا نستخدم ركائز الزجاج للوصلات المتداخلة؟

يقدم الزجاج العديد من المزايا المادية المقنعة عند استخدامه كركيزة للوصلات الرأسية:

• ثابت العزل الكهربائي منخفض وخصائص كهربائية ممتازة – تعمل الركائز الزجاجية على تقليل السعة الطفيلية وفقدان الإشارة، مما يؤدي إلى تحسين أداء الترددات الراديوية والترددات العالية.

• الشفافية البصرية والتوافق مع التكامل البصري/الفوتوني – يسمح الزجاج بالتكامل المتزامن للمسارات البصرية والفتحات الكهربائية، وهو مفيد للأجهزة الكهربية الدقيقة وأجهزة الاستشعار والأجهزة الفوتونية.

• توافق معامل التمدد الحراري (cte) - يمكن أن تتطابق تركيبات الزجاج المناسبة أو تتوافق بشكل وثيق مع قوالب السيليكون، مما يقلل من الضغط الميكانيكي الناتج عن الدورة الحرارية.

• التصغير المحتمل - نسبة العرض إلى الارتفاع العالية والفتحات الدقيقة في الزجاج تسمح بحلول نظام مضغوط في الحزمة مع قوالب متعددة مكدسة أو تكامل غير متجانس.

التحديات والاعتبارات التقنية

في حين أن تكنولوجيا TGV تقدم العديد من الفوائد، إلا أنها تشكل أيضًا العديد من التحديات الفنية التي يجب إدارتها:

• التحكم في عيوب الركيزة:يجب أن يكون الزجاج خاليًا من الشقوق الدقيقة أو الشوائب أو الخدوش أو الجسيمات؛ حيث يمكن أن تنتشر هذه العيوب أثناء المعالجة أو تقلل من الموثوقية.

• عبر دقة التكوين:إن تحقيق أقطار صغيرة (غالبًا < 50 ميكرومتر) مع نسبة عرض إلى ارتفاع عالية ومحاذاة صحيحة وأضرار ضئيلة ليس بالأمر السهل.

• جودة المعدن والحشو:إن ضمان ملء الفتحات دون فراغات، والالتصاق بالجدران الجانبية، وطبقات الحاجز/البذور الجيدة، والتوصيل الكهربائي الموثوق، كلها تتطلب رقابة صارمة على العملية.

• الموثوقية في البيئات القاسية:الزجاج هش؛ لذا يجب أن تتحمل الهياكل الزجاجية الدورة الحرارية والاهتزازات ودخول الرطوبة والإجهاد الميكانيكي دون أن تتشقق أو تتقشر.

• التكلفة والإنتاجية:بالمقارنة مع التقنيات الأكثر نضجًا، لا تزال عمليات TGV المعتمدة على الزجاج تواجه قيودًا تتعلق بالعائد والمعدات والإنتاجية والتي تؤثر على التكلفة.

التطبيقات واتجاهات السوق

تُستخدم رقائق TGV بشكل متزايد في مجموعة من أنظمة التعبئة والتغليف والاستشعار عالية الأداء:

• تستفيد أجهزة وأجهزة الاستشعار MEMS (أجهزة قياس التسارع، وأجهزة قياس الزوايا) من TGVs للتغليف على مستوى الرقاقة وعامل الشكل الصغير.

• تستفيد وحدات الترددات الراديوية والتكامل ثلاثي الأبعاد/ثنائي الأبعاد من الفاصل الزجاجي منخفض الخسارة مع وصلات TGV.

• تستفيد أجهزة استشعار الصور والفوتونيات والأجهزة الدقيقة من ركائز الزجاج الشفافة ذات الفتحات المدمجة.

• تقود الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية وأجهزة الاستشعار الخاصة بالسيارات والأجهزة الطبية نمو السوق. تتوقع أبحاث السوق معدل نمو سنوي مركب (cagr) بنسبة ~ 36.7٪ من عام 2024 إلى عام 2033 لسوق رقائق TGV.

كيفية اختيار شريك لخدمات رقائق الزجاج TGV

عند اختيار المورد أو الشريك لخدمات رقاقة TGV، ضع المعايير التالية في الاعتبار:

• خبرة في معالجة ركيزة الزجاج، من خلال التشكيل والتعبئة على مستوى الرقاقة

• القدرة على الحفر/النقش بالليزر وفتحات ذات نسبة عرض إلى ارتفاع عالية مع الحد الأدنى من العيوب

• بيانات موثوقة مثبتة (الدورة الحرارية، والإجهاد الميكانيكي، والأداء على المدى الطويل)

• تخصيص أبعاد التقاطع، والملعب، وحجم الركيزة، والطلاء المعدني لتتناسب مع تطبيقك المستهدف

• القدرة على تحقيق إنتاجية عالية وإنتاج رقائق عالية الجودة وتصنيع فعال من حيث التكلفة

أحد الشركاء الموصى بهم هو Plutosemi، وهو مزود لحلول تغليف أشباه الموصلات المتقدمة. فهم يقدمون رقائق زجاجية مخصصة وخدمات TGV مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات التغليف عالية الكثافة.

خاتمة

تُعد تقنية الرقاقة الزجاجية من خلال (TGV) مُمَكِّنًا قويًا للتكامل الإلكتروني من الجيل التالي، حيث تجمع بين المزايا الكهربائية والبصرية والميكانيكية في ركيزة واحدة. من خلال حفر وتشكيل الثقوب الرأسية من خلال رقائق الزجاج، يحقق المصممون حزمًا مضغوطة وأداءً عالي التردد وقدرات تكديس متعددة القوالب. في حين تظل التحديات التقنية في جودة الركيزة، من خلال التشكيل والتشكيل المعدني والموثوقية، فإن زخم السوق وطلب التطبيق يدفعان الابتكار المستمر.

بالنسبة للشركات التي تسعى إلى حلول رقائق TGV المخصصة، فإن الشراكة مع موردي الركيزة الزجاجية ذوي الخبرة مثل Plutosemi تضمن الوصول إلى الخبرة في العملية والقدرة على التصنيع اللازمة لنشر التعبئة والتغليف القائمة على TGV في أجهزة الاستشعار وأنظمة RF والفوتونيات والتكامل ثلاثي الأبعاد.