隨著人工智能、高性能計算等應用對芯片帶寬和功耗提出越來越高的要求,傳統有機基板與硅通孔(TSV)技術正面臨信號損耗、翹曲控制等物理極限。玻璃基板憑借優異的高頻性能、低介電損耗、高平整度及熱穩定性,成為新一代封裝材料的理想選擇。而玻璃通孔(TGV)作為2.5D/3D堆疊的核心垂直互聯通道,其制程中的表面清潔與活化處理,直接關系到后續金屬化填充的質量與最終產品的可靠性。在這一關鍵環節,等離子清洗機正從輔助設備升級為決定TGV先進封裝成敗的核心工藝裝備。

TGV工藝的表面處理挑戰:高深寬比與傳統方法的局限
TGV通孔的制作需經過激光或刻蝕成孔、通孔內壁清潔、種子層沉積、金屬化填充等多道工序。在這一過程中,通孔內壁的清潔度與表面活性直接影響后續金屬化鍍層的附著力與均勻性——若內壁存在有機污染物或表面能不足,將導致種子層覆蓋不連續、電鍍填充出現空洞等缺陷,嚴重影響互連可靠性。同時,玻璃材料本身化學惰性強、表面能低,如何在不損傷基板的前提下實現高效、均勻的通孔內壁清潔與表面活化,成為TGV先進封裝量產必須跨越的技術門檻。
等離子清洗機:干式工藝破解TGV表面處理難題
等離子清洗機采用高能等離子體與表面有機污染物發生反應,將殘留物分解為CO?、H?O等揮發性物質,實現納米級清潔;同時,等離子體中的活性粒子能夠對玻璃表面進行物理轟擊與化學改性,顯著提升表面能,改善潤濕性。與濕法工藝相比,干式等離子體處理具備三大核心優勢:其一,等離子體憑借優異的深孔穿透能力,可均勻覆蓋高深寬比通孔的孔壁與底部,實現全方位清潔與活化;其二,全程無化學溶劑參與,從根本上避免了玻璃基板的微裂紋風險與化學損傷;其三,全干式工藝無廢水廢氣排放,契合綠色制造趨勢。這些特性使等離子清洗機成為TGV先進封裝中不可或缺的表面處理工藝保障。

從活化到清潔:等離子清洗機貫穿TGV全制程
在TGV先進封裝的實際生產中,等離子清洗機的應用貫穿多個關鍵環節。通孔成型后的內壁清潔處理(Descum),可有效去除鉆孔過程中殘留的有機污染物與微粒,為后續種子層沉積提供潔凈表面;金屬化鍍銅前的表面活化處理,能夠顯著提升玻璃表面能,增強鍍層與基板之間的結合力;芯片貼裝與凸點制備前的基板清潔,則可去除表面污染物、提升潤濕性,保障封裝可靠性。晟鼎股份的等離子清洗機,均勻性高,可滿足主流先進封裝產線的需求。此外,晟鼎等離子清洗機支持多種工藝氣體組合和功率調節,可針對玻璃、硅、SiC、GaN等不同材料進行優化處理。

技術實力保障:晟鼎股份深耕等離子領域
作為一家集研發、設計、生產、銷售及產業鏈服務為一體的專精特新“小巨人”企業,晟鼎股份自2012年成立以來,在等離子表面處理領域持續深耕。公司擁有行業內首家Plasma等離子實驗室,并與華南理工大學共建半導體Plasma等離子應用技術聯合研發中心,已獲得國家授權專利170余項。其核心產品矩陣涵蓋RTP快速退火爐、大氣射流、寬幅、真空等離子清洗機、微波等離子清洗機、接觸角測量儀等,已大批量應用于半導體制造、先進封裝、3C消費電子、新能源、顯示等行業,獲得了知名頭部企業的高度認可。
隨著英特爾、三星等頭部廠商全力投入玻璃基板與TGV技術布局,先進封裝產業正迎來新一輪材料與工藝變革。在這一進程中,等離子清洗機作為解決TGV通孔內壁清潔、表面活化與封裝前處理等核心工藝難題的關鍵設備,其價值正在被越來越多的封裝企業所認知。晟鼎股份憑借自主研發的等離子清洗機產品矩陣與完整的技術服務體系,致力于為玻璃基板TGV先進封裝提供高效、可靠的干式表面處理解決方案,助力國產半導體封裝產業邁向更高品質的發展階段。