中国粉体网讯 现代电子设备不断向小型化、高性能化发展的趋势下，三维集成技术成为了推动行业进步的关键力量。玻璃通孔(TGV)技术作为三维集成中的重要一环，因其在高频性能、成本控制及机械稳定性等方面的显著优势，正逐渐成为先进封装领域的研究热点与发展方向。
为了满足不同应用场景对TGV的需求，TGV制造工艺需要具备多项关键特性。首先，高精度是基础要求，需要精确控制通孔的尺寸、位置和形状，以确保与芯片等其他组件的精准对接。其次，高深宽比是衡量TGV制造工艺水平的重要指标，在一些高端应用中，要求通孔的深宽比达到100:1甚至更高，这对加工工艺的能力提出了极大的挑战。此外，良好的表面质量也是必不可少的，通孔内部及周围的玻璃表面应光滑、无裂纹、无杂质，以保证信号传输的稳定性和可靠性。
LIWE技术优势显著
使用LIWE技术制造TGV的工艺是由德国乐普科首次提出，其工艺原理为：首先是用飞秒激光对玻璃的局部区域进行诱导改性，然后再用化学药液腐蚀改性区域进行各向异性的刻蚀，化学药液可以是氢氟酸（HF）溶液或者氢氧化钾（KOH）溶液。LIWE技术的优势有多个方面。
LIWE工艺步骤 来源：《玻璃通孔技术的射频集成应用研究进展》（喻甜等）
高精度加工能力：激光的高能量密度能够实现对玻璃材料的微观改性，改性区域的尺寸可以精确控制在微米甚至纳米量级，在后续的刻蚀过程中，由于只有改性区域被快速刻蚀，因此可以精确地形成尺寸精度极高的通孔结构。
高深宽比实现：高深宽比是TGV制造中的一个关键指标，对于提高电子设备的集成度和性能具有重要意义。LIWE工艺在实现高深宽比TGV方面表现出色。通过合理选择激光参数、吸收剂种类以及优化湿法刻蚀工艺条件，可以在玻璃基板上制造出深宽比高达100:1甚至更高的通孔。
良好的表面质量：LIWE工艺能够实现良好的表面质量，经过该工艺加工的玻璃通孔，其内部和周围的玻璃表面光滑，几乎无裂纹、无重铸层和杂质残留。这是因为激光诱导的改性过程是在局部微观区域进行，对玻璃整体结构的热影响较小，避免了因高温导致的玻璃材料变形和表面缺陷的产生。
LIWE工艺的应用领域
微机电系统（MEMS）：在压力传感器中，TGV用于实现芯片与外部环境的压力传递和电气连接，同时起到隔离和保护芯片的作用。激光诱导湿法刻蚀工艺能够制造出高精度、高深宽比且表面质量良好的TGV，满足了MEMS器件对微小尺寸、高性能以及可靠性的要求。通过LIWE工艺制造的TGV，可以精确控制其尺寸和位置，确保压力传感器的灵敏度和精度。
光电子器件:在光电子器件领域，TGV技术对于实现光信号的高效传输和芯片之间的光互连至关重要。例如，在光通信模块中，TGV用于连接不同的光芯片和光学元件，实现光信号的垂直耦合和传输。LIWE工艺能够制造出高精度、低损耗的TGV，满足光电子器件对光信号传输质量的严苛要求。通过LIWE工艺制造的TGV，可以精确控制其直径和深度，确保光信号在通孔中的传输损耗最小化。
未来展望
随着技术的不断发展和创新，预计LIWE工艺将在未来取得更大的突破。一方面，工艺的精度和效率将进一步提高，能够制造出更小尺寸、更高深宽比且质量更稳定的TGV和复杂微结构，满足不断提升的应用需求。另一方面，LIWE工艺将与其他新兴技术（如人工智能、大数据分析等）深度融合，实现工艺过程的智能化控制和优化，进一步降低生产成本，提高生产效率。此外，随着对环保要求的日益严格，绿色环保型LIWE工艺将成为未来的发展趋势，为玻璃微结构加工领域的可持续发展提供有力支持。总之，LIWE艺有望在推动电子封装技术、微纳制造技术以及相关新兴产业的发展中发挥更加重要的作用。
参考来源:
陈力.玻璃通孔技术研究进展
喻甜.玻璃通孔技术的射频集成应用研究进展
DELMDAHL. Laser drilling of high-density through glass vias (TGVs) for 2.5D and 3D packaging
(中国粉体网编辑整理/月明)
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