Un article pour comprendre l'emballage 3D à travers le verre via la technologie de traitement (TGV)

"Plus que Moore" est un effet de levier.L'empilement en 3D.pour permettre intégration hétérogène de puces multiples à traversles interconnexions en plan et verticales , employerintégration au niveau du système Les stratégies à mettre en œuvre pour améliorer de manière significative l'efficacité du facteur de forme La technologie d'interconnexion verticale étend l'échelle dimensionnelle le long dul'axe z, conduisant à des progrès continus dansintégration au niveau du système Je suis désolé.Un interposant à travers la technologie., mise en œuvre parLes approches basées sur l'interposer via-first , est l'une des solutions d'interconnexion 3D les plus prometteuses et est devenue unLa recherche est axée sur le monde entier dans un emballage avancé.

Historiquement,les substrats en verre Les défis auxquels nous avons été confrontésQualité du trou (par exemple, par la géométrie, la rugosité de la surface)exigences en matière de fiabilité Le problème de l'accès à l'information est particulièrement important pour les concepteurs et les utilisateurs finaux, ce qui constitue un goulot d'étranglement critique pourle verre à travers (TGV) Pour les fonderies , cette technologie nécessite encore des progrès substantiels dans:

1. Contrôle de l'uniformité pourles voies à rapport d'aspect élevé (AR > 50:1) Je suis désolée.
2. Optimisation deadhérence de l'interface verre-métal Je suis désolée.
3. Atténuation desla contrainte thermo-mécanique pendant la fabrication

Pour réaliser.La structure en verre de haute densité et de haute précision, des recherches approfondies ont été menées sur des méthodes avancées, notamment:

1. Je suis désolée.Le micro-usinage mécaniqueActiver l'échelle à l'échelle des microns par le biais de modèles
2. Je suis désolée.Le reflux de verre.: Modélisation sans masque par remodelage par tension de surface
3. Je suis désolée.Décharge ciblée.: Gravure au plasma pour une meilleure résolution
4. Je suis désolée.Le verre photorésistant UV-curable : gravure sélective par photolithographie
5. Je suis désolée.Ablation au laser.: Perçage sans contact avec une précision inférieure au micron
6. Je suis désolée.Processus induits par laser : métallisation sélective et modification de surface

Classification et analyse systématiques des technologies de microtraitement: Je suis désolée.

1. Je suis désolée.Le micro-usinage mécaniqueJe suis désolée.
   Le microusinage mécanique est la méthode de fabrication la plus conventionnelle et la plus directe, qui utilise des outils de micro-coupe ou des agents abrasifs pour éliminer les parties exposées des pièces.Il est largement reconnu que les matériaux fragiles présentent le débit ductile plutôt que...une fracture fragile.lorsque la profondeur de coupe reste nettement inférieure au seuil critique
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   En s'inspirant de ce mécanisme de déformation, diverses techniques de microtraitement à base de ductiles ont été développées, notamment:Le micro-tour.Je suis désolé.Le fraisage.Je suis désolé.le forage., et Le micro-moulinageCes méthodes permettent de produire des composants en verre de précision avec des dommages de surface/sous-surface minimisés.

Je suis désolée.L'équipement est équipé d'un dispositif d'échange de données.Je suis désolée.
En tant que variante AJM rentable, l'usinage à jet abrasif utilise des jets chargés d'abrasifs à grande vitesse (50-100 m/s) pour éroder les matériaux durs par des mécanismes d'impact.les micro-abrasifs (5-50 μm) entraînés dans des jets de gaz/eau, offrant des avantages tels que:

• Forces de contact réduites (< 10 N)
• Déformation thermique minimale (< 50°C)
• Compatibilité avec le Si, le verre, l'Al2O3 et les composites

Je suis désolée.Paramètres de processus clés: Je suis désolée.

Je suis désolée.Mise en œuvre de l'AJM basée sur le masque Je suis désolée.
Pour atteindre une résolution inférieure à 10 μm, les chercheurs ont adopté un processus AJM en deux étapes:

1. Je suis désolée.SU-8 masquage photorésistant: Modélisation par lithographie UV (exposition à 365 nm)
2. Je suis désolée.Al2O3 gravure à jet abrasifLe texte est le suivant:
   • Paramètres du procédé: pression de 0,5 MPa, angle d'incidence de 45°
   • Définition de l'indicateur de résistance
   • Substrate: verre Pyrex 7740 d'une épaisseur de 500 μm

Je suis désolée.Limites de performance (figure X):Je suis désolée.

• Je suis désolée.Variabilité du diamètre: déviation de ±8% due aux effets de déviation des jets
• Je suis désolée.Roughness de surface : Ra > 100 nm à travers les entrées
• Je suis désolée.Le roulement de bord.: dépassement latéral de 20-30 μm aux intersections

Comme l'illustrent les figures suivantes, la microtraitement mécanique présente une consistance TGV inférieure à celle des méthodes basées sur le laser.Les fluctuations dimensionnelles observées (σ > 15 μm) et les irrégularités de profil peuvent dégrader l'intégrité du signal par:

• Capacité parasitaire accrue (> 15%)
• L'hystérésis de la capacité-tension (C-V)
• Réceptivité à l'électromigration

Cette analyse s'aligne sur les résultats de SEMATECH sur le verre transparent via la fiabilité dans les applications d'emballage 3D.

Je suis désolée.
Les vibrations ultrasoniques améliorent l'efficacité de l'usinage en permettantoutils de pointe disposés Les grains abrasifs à haute énergie (par exemple, 1 μm SiC) ont un impact sur le substrat de verre, accélérant par la formation tout en atteignant des niveaux plus élevés.Les rapports d'aspect(profondeur au diamètre).

Je suis désolée.Étude de cas (fig. X):Je suis désolée.

• Je suis désolée.Conception d' outils: Outil en acier inoxydable personnalisé avec 6×6 points arrondis carrés
• Je suis désolée.Paramètres du processusLe texte est le suivant:
  • Abrasif: particules de SiC de 1 μm
  • Substrate: verre d'une épaisseur de 1,1 mm
  • Sortie: carré conique de 260 μm × 270 μm via
  • Rapport d'aspect: 5:1 (profondeur moyenne/diamètre)
  • Taux de gravure: 6 μm/s
  • Débit: ~ 4 minutes par voie

Limites et optimisation:Je suis désolée.
Alors que l'outillage multi-tête augmente la densité de la matrice (par exemple, les matrices 10 × 10), les gains d'efficacité pratiques restent limités par:

1. Je suis désolée.Dynamique de collision.: Le chevauchement des extrémités provoque des interférences lors des vibrations ultrasoniques
2. Je suis désolée.Utilisation des abrasifs : Le rejet de particules réduit la durée de vie effective de la coupe
3. Je suis désolée.Gestion thermique : chaleur cumulée par friction à haute fréquence (> 20 kHz)

Cette approche permet d'atteindre environ 300 vias/heure avec une cohérence dimensionnelle de 85% (σ < 5 μm), dépassant les AJM conventionnels de 4 fois en vitesse mais limitée par la complexité de l'outil.Des systèmes hybrides combinant agitation ultrasonique et mise au point assistée par laser sont à l'étude pour atténuer ces goulets d'étranglement..