Through -Glass Via（TGV）は、高度なガラスベースのパッケージングにおける 3 次元相互接続のためのコア技術です。-優れた高周波と低損失の特性を活用し、ハイエンド チップのパッケージングにとって重要なプロセスとなっています。{{4} TGV の電気めっきメタライゼーションの充填は、垂直電気相互接続を実現するための重要なステップであり、高アスペクト比の充填と全体的な均一な充填の一貫性という 2 つのプロセスの課題を提示し、パッケージされたデバイスの導電性と信頼性を直接決定します。現在、主流の TGV 電気めっき充填は、コンフォーマル充填と固体充填という 2 つの主要なプロセス システムに分かれています。一方、エッチングされたビアの形態の違いも、電気めっきの充填性能に大きく影響します。
コンフォーマル充填は基本的に、TGV ビアの元の形状特性を保存します。その利点は、めっき時間が短く、プロセスの均一性を比較的簡単に制御できることです。ただし、ビアを流れる許容電流が制限されているため、製品アプリケーションの範囲が狭くなるという欠点があります。さらに、コンフォーマル充填後、後続の再配線層 (RDL) プロセスの前に、ビア中心をポリマー材料で充填する必要があります。側壁の均一な成長とは別に、片側封止技術を使用してコンフォーマルな充填を実現することもでき、その結果、アーチ-のようなコンフォーマルな構造が得られます。
TGV は通常スルーホール構造を特徴としていますが、処理後の実際のビア形状は完全には均一ではないことに注意してください。比較的規則的な真っ直ぐな貫通穴に加えて、拡大された開口部とテーパ状の側壁を備えた二重のボトルネック構造も発生する可能性があります。-電気メッキ中の重要な制御ポイントは、ビアの形状によって異なります。規則的な断面を持つビアの場合、濡れ、充填の均一性、残留応力の制御に重点が置かれます。-二重ボトルネック構造の場合、ビア入口での局所的な電流集中が起こりやすく、ビア内のイオンの補充と堆積の均一性に影響します。したがって、TGV 電気めっきに関する議論では、コンフォーマル充填と固体充填を区別するだけでなく、プロセスの違いを理解するために特定のビア形状の特徴も組み込む必要があります。
TGV ビアの固体電気めっき充填はより複雑です。主流のアプローチでは、まずビアの中心にブリッジを形成し、次に 2 つのブラインドビアに基づいてボトムアップ充填を行います。-まず中心でブリッジングを実現するには、2 つの方法を使用できます。 1 つは、対流に対する感度を高める添加剤を使用し、TGV ビア内に不均一な濃度分布を生じさせ、その結果、分極レベルが異なります。-その結果、堆積速度はビア中心で最も速くなり、最初にブリッジが完成します。もう 1 つの方法は、パルス電流を使用して TGV ビア内の溶解速度の違いを制御します。ビア開口部付近では電場が強いため、そこでの溶解速度は速くなりますが、ビア内部では電場が弱いため溶解速度が遅くなります。多数のパルスサイクルの後、ビアの中心でブリッジングが行われます。
現在、TGV ブリッジ用の 3 つの波形制御戦略が存在します。 1 つ目は同期パルス制御で、同じ順方向および逆方向の電流パルスが TGV の両側に適用されます。 2 つ目は非同期パルス制御で、異なる振幅の順方向および逆方向の電流パルスが両側に印加されます。 3 つ目は断続電流制御で、順方向および逆方向の電流パルスに電流一時停止ステップを追加します。
ブリッジ-まず-次に-ボトムアップ-の方法に加えて、一部の研究機関はボトムアップの充填アプローチを直接採用しています。-例えば、ＥＸＴＯＬ（韓国）は、まず、ガラス基板の片面に導電層を一時的に接着する。元の TGV ビアはバンプのような形状になり、-ビアは導電層からボトムアップに成長します。-ビア充填が完了した後、導電層が分離されます。国立交通大学（台湾）は、別のボトムアップ TGV 成長法を採用しています。まず、TGV の片面に金属層をスパッタリングし、続いてフォトリソグラフィーを行って RDL パターンと TGV パターンの両方を露光します。電気めっきにより、片側の RDL と部分的な TGV 充填が同時に完了し、その後、TGV のボトムアップ電気めっきメタライゼーション充填が実行されます。-。
要約すると、TGV 電気めっきメタライゼーション充填プロセスの選択と最適化では、プロセス効率、充填品質、デバイス アプリケーション要件のバランスを取る必要があります。コンフォーマル充填はシンプルで制御可能であり、低頻度で軽量な梱包シナリオに適しています。-固体充填材は、優れた電流容量と構造安定性を備えており、ハイエンド チップや高周波、高速パッケージングの厳しい性能要件を満たします。-