探秘TGV设备：从激光开孔到电镀的核心技术玩家

在半导体先进封装领域，玻璃通孔（TGV）技术正成为连接芯片与外部电路的关键桥梁。这项技术的核心难点集中在两个环节，精准的激光开孔和高质量的金属填充，而实现这两大环节的设备则是整个工艺的"心脏"。

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激光开孔设备：给玻璃"打细孔"的高手

给玻璃晶圆打小孔可不是简单的事。想象一下，要在比手机屏幕还薄的玻璃上打出直径仅头发丝几十分之一的孔，还要保证玻璃不碎裂、孔壁光滑，这就需要特殊的激光加工设备。目前全球做这项技术的高手主要来自德国、美国和中国。

德国的LPKF公司是这个领域的佼佼者，公司研发的激光诱导深蚀刻技术(LIDE)是一项在微系统中广泛应用的新技术。在半导体领域，公司的Vitrion S 5000系统，其高性能的激光系统可以实现加工玻璃晶圆的同时不会对玻璃产生任何微裂隙，适用于2.5D TGV玻璃通孔、嵌入式玻璃晶圆、3D封装玻璃空腔、盖帽晶圆等解决方案。Vitrion S 5000系统适配100mm-450mm大小、厚度小于0.9mm的玻璃晶圆片加工，TGV孔径最小10微米，深宽比10:1（部分材料可以做到最高50:1）。

LIDE工艺制造的无裂痕、高深宽比的TGV 来源：LPKF官网

美国的4JET Microtech则走了另一条路线，他们和Plan Optik AG合作开发的VLIS（体积激光诱导结构）工艺，主打"又快又准"。这套系统每分钟能打10,000个孔，效率极高，同时还能保证孔的定位误差不超过2微米。

TGV开孔激光设备 来源：4JET Microtech

国内企业也在快速追赶。武汉的帝尔激光是行业内少数能够提供全方位高效太阳能电池激光加工综合解决方案的企业。除了光伏组件端的激光设备外，公司正在丰富产品版图，积极开拓消费电子、集成电路等领域的激光加工设备应用，目前公司已经推出了TGV激光微孔设备，通过精密控制系统及激光改质技术，实现对不同材质的玻璃基板进行微孔、微槽加工，为后续的金属化工艺实现提供条件。

大族激光是激光基础器件、整机设备到工艺解决方案主要供应商，拥有多年对玻璃的超快激光精密加工经验。结合飞秒激光电子动态调控基本原理与技术，公司成功研制出激光诱导蚀刻快速成型技术（LIERP）并率先在国内客户验证并成功实现量产。DSI-G-STC-1001-A可以加工4-12英寸晶圆片，深宽比可达到50:1，最小孔径5微米。

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电镀设备：给玻璃孔"穿金属衣"的专家

打好孔之后，还需要在孔内填充金属（主要是铜），让这些玻璃通孔变成导电的"桥梁"。这个过程就像给细微的孔洞"穿金属衣"，需要高精度的电镀设备来完成。目前在这个领域，美国公司和中国公司各有所长。

美国泛林公司（Lam）是全球领先的半导体设备供应商，产品范围涵盖刻蚀设备、薄膜沉积设备、清洗设备、电镀设备等。在TGV领域公司已经推出了Kallisto和Phoenix两款系统化的解决方案，可以在凸、柱、垫、RDL、TGV、FLI上电化学沉积铜、镍、锡银、金及其他金属。

Kallisto和Phoenix 来源：Lam

盛美上海是国内前道电镀设备的领先企业，他们的Ultra ECP系列电镀设备已经能胜任先进封装中的多个环节，包括TGV和类似的硅通孔（TSV）工艺。其中Ultra ECP AP设备兼容8寸和12寸晶圆，能电镀铜、锡银等金属，片内的均匀性误差可以控制在5%以内；另一款Ultra ECP GIII设备则擅长处理6寸和8寸晶圆的线路和凸点电镀，均匀性和重复性都达到了国际先进水平。

Ultra ECP AP和Ultra ECP GIII 来源：盛美上海

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展望

从目前的市场格局来看，海外企业在技术积累和量产经验上有先发优势，而中国企业则在快速追赶，尤其在性价比和定制化服务上展现出竞争力。

随着半导体封装向更薄、更密、更快的方向发展，TGV技术的重要性会越来越凸显。无论是能打10微米小孔的激光设备，还是能均匀填充金属的电镀设备，都在推动着芯片向更高集成度迈进。对于消费者来说，这些精密设备的进步意味着未来的手机、电脑会更轻薄、性能更强；而对于产业来说，谁能掌握这些核心设备技术，谁就能在半导体先进制造的竞赛中占据有利位置。

参考来源:

各企业官网

广发证券《玻璃基板从零到一，TGV为关键工艺》

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