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玻璃基板作为新一代封装基板材料进入市场，已成为半导体行业的新热点，在elexcon 2024深圳国际电子展的参展商中，已经形成TGV集群效应。

目前已经有鑫巨半导体、矩阵科技、三叠纪、奕成科技、芯印能、云天科技、森丸电子、新创元、通格微、志圣科技、均华精密、德龙激光、帝尔激光、尚积半导体、正阳、三井铜箔、杜邦、太阳油墨、大族半导体、佛智芯、思沃、天承、圭华、政美应用、群翊、莱普科技、华正新材、曼恩斯特等玻璃基板TGV工艺相关企业受邀确认参展。

同期SiP China大会上，同时设置了TGV分论坛，三叠纪、云天半导体、安捷利美维、Lam泛林半导体、新创元、矩阵科技、佛智芯、政美應用、鑫巨半导体等企业将出席并发表相关报告。

在elexcon深圳国际电子展主办方的邀请下，TGV参展商们分享了他们眼中，随着TGV玻璃基板的出现，产业链发生了哪些新变化：

贵司处于TGV产业链的那个环节？有哪些技术产品优势？

云天半导体

目前厦门云天半导体具有TGV技术整套制程加工的能力，并将TGV技术扩展和应用到非常广泛的领域。包括玻璃基集成无源器件制造与封装、集成天线、玻璃基板、多层玻璃转接板以及系统级封装解决方案等，自主开发了TGV/RDL/Bumping/WLCSP/Fan-out等成套技术，可以为客户提供从产品协同设计、工艺研发到批量生产的全流程解决方案。

安捷利美维FCBGA

目前安捷利美维的TGV正处于产业化阶段，从研发路径探索转向最终产品推向市场的关键时刻。该技术的独特之处在于其能够为人工智能和高性能芯片提供封装支持，相较传统的有机封装技术，这项创新技术在降低变形和Z高度方面取得了巨大进步，切实解决了业界长期以来所面临的挑战。此外，该技术在材料选择、生产工艺和性能提升等方面取得显著突破，为芯片封装行业带来了创新的竞争优势和发展前景。这一创新技术的推出不仅标志着产品封装领域的革新，更为整个半导体产业的可持续发展开辟了崭新的道路。期待着这一技术的进一步推广和应用，为行业带来更多的突破和发展机遇。

三叠纪

我们公司立足后摩尔时代三维集成微系统关键材料与集成技术，在行业内率先提出TGV3.0，突破亚10微米通孔及填充技术，被鉴定为整体国际先进。三叠纪是电子科大成果转化企业，深耕TGV15年，是国内TGV技术的倡导者与引领者。公司聚焦玻璃基三维集成芯板、3D微结构玻璃及Chiplet三维集成等先进封装领域解决方案，可为3D-SIP、集成无源器件IPD、折叠屏、Micro LED、微流控提供基板材料和集成技术，已建立起国际先进的三维封装玻璃通孔技术中试生产线，成为具有显著特色和优势的先进封装基地。

鑫巨半导体

我司设备在TGV制造领域主要面向图形电镀和通孔填充等制程。对于玻璃的物理特性，我们特别加强了设备的防碎裂能力，并优化了化学药水交换模式，确保高质量的高宽深比填孔效果。设备本身具有针对性的原创设计，充分满足TGV工艺处理的各种需求。同时，在精密电镀及刻蚀领域我司面向板级封装可以提供各类形态的综合湿制程设备解决方案。

矩阵科技

我们是一家国产半导体装备制造企业，处于TGV产业链的上游设备环节，重点聚焦TGV核心工艺之一的金属化种子层薄膜制备。矩阵科技是目前唯一一家能够提供Panel（面板）级大尺寸TGV金属化种子层溅镀PVD设备的中国公司。公司核心团队拥有数十年半导体装备研发经验，针对TGV金属化工艺难点进行了大量原创设计研发，应用多项业内首创方案及创新技术。

圭华智能

在TGV产业链中，我们提供前端玻璃来料TTV检测设备、激光诱导改性设备、化学刻蚀设备和化学刻蚀药水、AOI孔径和位置检查设备。圭华智能坚持全自主研发，具有激光器、激光光学、运动控制、精密运动平台、高速高精密检测仪器、CAM软件和控制系统以及化学湿法工艺的全要素研发能力和产品开发经验。所有核心技术和关键工艺全自主研发设计和生产，为面向下一代的产品革新储备相关技术和解决方案。

从TSV到TGV，对材料、制造和设备都提出了哪些新要求？

云天半导体

由于TSV与TGV是依托两种不同的衬底，衬底材料特性如机械强度、介电常数等均有比较大的差异。对于材料而言，如何制造低成本、缺陷少和介电常数可调的玻璃晶圆是目前的核心难点。对于制造和设备而言也提出了许多挑战，例如由于玻璃通孔相较于TSV的垂直形貌，大多为X形且与金属的CTE不匹配，对金属化方面提出了更高的要求，因此需要制造工艺和设备的协同优化。

安捷利美维FCBGA

从TSV到TGV，这两种技术都对材料、制造和设备提出了新的要求。这些要求推动了相关领域的持续创新和发展，使得我们能够制造出更高性能、更可靠的电子产品。同时，随着技术的不断进步，这些要求也将不断被刷新和提升，以适应更复杂的封装需求。

材料方面，TSV由于需要在硅晶圆上制作垂直贯通的微小通孔，因此对硅材料的质量和纯度有很高的要求。此外，通孔的形成过程中需要使用铜、钨、多晶硅等导电物质进行填充，这就要求制造过程中具备精确控制填充物质的技术和设备。TGV则在玻璃基板上制作垂直贯通的微小通孔，因此高品质硼硅玻璃、石英玻璃等成为其重要的基材。这些材料需要具备良好的机械稳定性、高频电学特性以及较低的制造成本。

在制造方面，TSV技术需要高精度的刻蚀和填充工艺，以确保通孔的垂直电气互联，而TGV技术涉及种子层溅射、电镀填充、化学机械平坦化等一系列工艺步骤，这要求制造设备能够精确地执行这些步骤，并确保通孔的均匀性和一致性。设备方面，TSV则需要具备高精度的刻蚀机、填充机以及检测设备，TGV可能需要高精度的溅射设备、电镀设备以及平坦化设备等。

三叠纪

作为新生事物，玻璃基板仍有现实的诸多挑战需要解决。例如，虽然玻璃本身很便宜，并且与硅有一些重要的物理相似性，但仍存在通孔质量、实心填充、应力和三维堆叠方面的挑战需要解决。此外，玻璃在有关不同应用场景下的数据很少，这些应用场景可能会影响实际应用中的性能和寿命。其他一些挑战包括脆弱性、对金属线缺乏粘附力以及过孔铜柱凸凹的有效控制，而均匀的过孔铜柱对于系统可靠性至关重要。此外，由于玻璃基板较脆，且由于玻璃的透明度高、反射率与硅不同，因此为工艺装备、测试方法都带来了独特的挑战，需要工艺厂家跟设备厂商的密切配合。

鑫巨半导体

我司专注于板级湿制程设备领域，在我们这个方向上对比TSV技术，TGV主要有两个不同点，一是所处理的基材形状发生了较大的变化，从TSV的圆形变成了TGV的矩形，而且相应的处理面积会增大，这些变化对于电镀过程中的电场分布特性控制提出了全新的要求；二是基材本身的变化由硅换成玻璃之后基础物理化学特性的转变也是对TGV工艺过程产生影响的重要因素。而上述两点的耦合对TGV电镀过程中的的综合影响不可小觑，如何解决其中所带来的工艺挑战，对于最终的高良率及高一致性生产具有重要意义。

矩阵科技

总体来看，TSV与TGV制造因所使用的材料不同（硅片与玻璃），导致其在制造过程及工艺设备需求均有一定差异。

就材料而言，玻璃与传统硅片（晶圆）虽然均以硅为主要元素，但玻璃具有更高的平整度、良好的绝缘性及热稳定性、更高的机械稳定性、更低的介电常数、大尺寸可获取性及低成本性、更高的透明度等多项优势，并且可以通过添加不同成分改变其特性。但将玻璃材料大规模应用于半导体领域仍处于研究探索期，对于采用何种成分配比的玻璃以满足不同应用场景下的稳定性、可靠性仍需要一定的数据积累及验证，也需要持续进行玻璃材料配方的开发。

在制造设备和工艺方面，由于TGV与TSV有着明显的区别，TGV设备对于翘曲基片兼容、传输的稳定性可靠性、工艺均匀性、应力控制、温度控制等方面有着更高的要求，这些都给设备供应商带来挑战。

圭华智能

TSV为单晶材料。TGV为以氧化物为主要成分，辅助添加其他金属的无定型物。具有硬、脆和高透明等特性，常规半导体用于TSV干法和湿法刻蚀设备和配方无法应对TGV加工。

玻璃尺寸和厚度范围以及厚度波动远大于硅晶圆，成分更复杂，杂质更多。传统加工设备、加工配方不适应TGV加工。因为产业价值链原因，传统半导体前端设备的价格和使用成本TGV承受不了。

TGV的生态圈发展建设在哪些方面还比较欠缺？哪些方面已经比较成熟？

云天半导体

Intel发布下一代封装选用玻璃基板的计划，推动TGV生态圈的完善。从技术角度而言，目前关于大面积玻璃基板散热、可靠性等方面研究还不透彻，需要整个行业、包括玻璃晶圆的制造商、Fab厂、封装厂和设备商协同合作解决。目前研究得比较成熟的是TGV的成孔技术、以及玻璃基集成无源器件制造及封装等方面。

安捷利美维FCBGA

玻璃基生态圈的发展建设，涉及到材料供应、设备制造、工艺开发和产业链整合等多个方面。

材料供应：在玻璃基材料方面，目前主要对接国外的主流供应商，意味着国内企业有机会通过合作和学习，迅速提升自身的技术水平。

设备制造：在设备方面，国内的一些主流供应商已经追赶上国际水平。

新工艺和设备：玻璃基作为一种全新的材料，需要开发与之相匹配的全新工艺和设备。这为国内企业提供了一个机会，可以通过创新来实现“弯道超车”。

产业链整合：要实现玻璃基ABF材料的产业引领，需要上下游产业链的全力推进和合作。这意味着不仅要有高质量的材料和设备，还需要有强大的研发能力、完善的供应链管理和市场推广能力。

总结来说，玻璃基生态圈的发展需要一个全面的战略，包括技术引进、自主创新、产业链整合和市场拓展等多个方面。通过与国际企业的合作和学习，结合国内企业的创新和追赶，可以实现在玻璃基材料领域的快速发展，并在未来的电子产业中占据领先地位。

三叠纪

面对玻璃基板浪潮，必须打造TGV产业联盟和生态圈，通过TGV中试平台的运行、验证，促使整个供应链也积极努力，才能逐步克服相关的挑战。从材料端层层向下到制程端、设备端等，都需要革新。材料选择、制程工艺的选择、自动化传输、结构堆栈的设计这些都会影响最后的良率，供应链需进行一番整合，才有办法达成量产的可能性。

鑫巨半导体

玻璃基板领域潜力巨大，目前全球范围内尚未有企业能实现大规模生产，这一现状为我们带来了多重挑战，不仅在中国，全球亦然。由于各方都处于起步阶段，我们视之为中国在这一领域追赶并领先国际的绝佳机遇，当前的全球产业状况使我们有机会抢占市场先机。我司设备面向于TGV领域有专门的优化解决方案，后续将与供应链上的众多合作伙伴紧密合作，旨在打通玻璃载板制造的商业化链条，推动其制造与商业化进程。

矩阵科技

尽管TGV技术已经得到广泛研究，但相关的生产设备仍然相对欠缺。特别是针对玻璃穿孔、导电材料填充和封装等工艺步骤的高效、稳定的生产设备需要进一步开发和改进；TGV技术的标准化和规范工作尚未完全建立。这包括对于材料、工艺、设备等方面的标准化，以确保不同厂家和研究机构之间的兼容性和交流顺畅。目前，TGV技术在生产成本方面还存在挑战。由于需要特殊的材料、设备和工艺步骤，成本相对较高。因此，如何降低TGV技术的生产成本仍然是一个重要的问题。

值得高兴的事情是，TGV技术的基础研究已经相对成熟，涉及材料选择、穿孔工艺、导电填充等方面已经有了一定的积累和突破；TGV技术在一些特定的应用领域已经得到广泛应用，例如集成电路、传感器、生物医学器件等领域，已经有了一些成功的案例和商业化产品；在一些地区，TGV技术的产业链已经初步建立，包括材料供应商、设备厂商、研究机构和应用方的合作关系，为技术的进一步发展提供了基础。

圭华智能

目前国内没有完整产业链和明显的需求推动方。材料尺寸、工艺流程、检测方法和测试设备也没有明确的行业标准。目前我司的激光诱导蚀刻整线设备已经可以稳定量产，PVD和电镀设备已经有不错的解决方案。

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会议名称：

SiP China第八届中国系统级封装大会

大会时间：

2024年8月27-28日

大会地点：

深圳会展中心（福田）1号馆

大会热点议题：

主题演讲、异构系统集成应用、异构系统集成制造、异构系统集成实现(生态圈)、TGV玻璃基板关键工艺

参与企业：

关于elexcon深圳国际电子展

elexcon深圳国际电子展将于2024年8月27-29日在深圳会展中心（福田）举办，持续聚焦“芯、车、碳”三大领域，覆盖AI与算力、嵌入式设计、车规级芯片、碳中和、SiC/GaN、RISC-V与开源生态、国产半导体产业链、Chiplet先进制程等八大热点主题。

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· 2024第六届中国嵌入式技术大会

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