Un artículo para comprender el embalaje 3D a través del vidrio a través de la tecnología de procesamiento (TGV)

"Más que Moore" es una ventaja.El apilamiento en 3D.para permitir integración heterogénea de múltiples chips a través las interconexiones en plano y verticales , empleando integración a nivel del sistema En la actualidad, la Comisión ha adoptado una serie deEficiencia del factor de forma La tecnología de interconexión vertical extiende la escala dimensional a lo largo de laeje z , impulsando continuos avances enintegración a nivel del sistema - ¿ Por qué?Interponedor a través de la tecnología., aplicado a través deEn la actualidad, la mayoría de los países de la Unión Europea han adoptado una política de la seguridad y seguridad en el trabajo., es una de las soluciones de interconexión 3D más prometedoras y se ha convertido en unEnfoque de la investigación global en envases avanzados.

Históricamente,sustratos de vidrio En la actualidad, la Unión Europea se enfrenta a desafíos para lograrlo.Calidad del agujero (por ejemplo, a través de la geometría, rugosidad de la superficie)requisitos de fiabilidad El desarrollo de la tecnología de la información y la comunicación en el ámbito de la tecnología de la información constituye un importante obstáculo para el desarrollo de la tecnología de la información.el vidrio a través (TGV) En la actualidad, el uso de la tecnología de la información en los envases avanzados es muy común.las fundiciones., esta tecnología todavía requiere avances sustanciales en:

1. Control de la uniformidad paralas vías de alta relación de aspecto (AR > 50:1) - ¿ Qué?
2. Optimización deadhesión de la interfaz vidrio-metal - ¿ Qué?
3. Mitigar elLas tensiones térmico-mecánicasdurante la fabricación

Para lograrlo.La estructuración de vidrio de alta densidad y alta precisión, se han realizado extensas investigaciones sobre métodos avanzados, entre los que se incluyen:

1. - ¿ Qué?Mecánica de micromecánica : Permite la escala de micrones a través de patrones
2. - ¿ Qué?Reflujo de vidrio.: Modelado sin máscara mediante remodelación impulsada por la tensión superficial
3. - ¿ Qué?Descarga enfocada.: Grabación por plasma para una mayor resolución
4. - ¿ Qué?Vidrio fotoresistente curable con rayos UV: grabado selectivo mediante fotolitografía
5. - ¿ Qué?Ablación con láser.: Perforación sin contacto con precisión submicrónica
6. - ¿ Qué?Procesos inducidos por láser: Metalización selectiva y modificación de la superficie

Clasificación y análisis sistemáticos de las tecnologías de micromecanización: - ¿ Qué?

1. - ¿ Qué?Mecánica de la micro mecanización - ¿ Qué?
   El micromecanizado mecánico representa el método de fabricación más convencional y directo, empleando herramientas de micro-corte o agentes abrasivos para eliminar las regiones de material expuestas de las piezas de trabajo.Es ampliamente reconocido que los materiales frágiles exhibenflujo dúctil En vez de...fractura frágil cuando la profundidad de corte permanece significativamente por debajo del umbral crítico
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   Se han desarrollado diversas técnicas de micromecanización dominadas por el dúctil, inspiradas en este mecanismo de deformación, entre las que se incluyen:micro-giros - ¿ Qué?- ¿ Qué haces?- ¿ Qué?Perforación, y micro molienda.Estos métodos permiten la producción de componentes de vidrio de precisión con un daño superficial/subsuperficial mínimo.

- ¿ Qué?Mecanizado por chorro abrasivo (AJM) - ¿ Qué?
Como variante AJM rentable, el mecanizado por chorro abrasivo emplea chorros cargados de abrasivo de alta velocidad (50-100 m/s) para erosionar materiales duros a través de mecanismos de impacto.Los micro-abrasivos (5-50 μm) arrastrados en chorros de gas/agua, ofreciendo ventajas tales como:

• Fuerzas de contacto reducidas (< 10 N)
• Distorsión térmica mínima (< 50 °C)
• Compatibilidad con Si, vidrio, Al2O3 y compuestos

- ¿ Qué?Parámetros clave del proceso: - ¿ Qué?

- ¿ Qué?Implementación de la MJA basada en máscaras - ¿ Qué?
Para lograr una resolución de menos de 10 μm, los investigadores adoptaron un proceso AJM de dos etapas:

1. - ¿ Qué?El SU-8 tiene una máscara fotorresistente.: Modelado mediante litografía UV (exposición a 365 nm)
2. - ¿ Qué?Al2O3 grabado por chorro abrasivo - ¿ Por qué?
   • Parámetros del proceso: presión de 0,5 MPa, ángulo de incidencia de 45°
   • Diámetro del TGV alcanzado: 600 μm (uniformidad ± 5%).
   • Substrato: vidrio Pyrex 7740 de 500 μm de espesor

- ¿ Qué?Limitaciones de rendimiento (Fig. X): - ¿ Qué?

• - ¿ Qué?Variabilidad del diámetro : ± 8% de desviación debido a los efectos de desviación del chorro
• - ¿ Qué?Roughness de la superficie : Ra > 100 nm a través de las entradas
• - ¿ Qué?- ¿ Qué pasa?: recorte lateral de 20-30 μm en las intersecciones

Como se muestra en las siguientes figuras, la micromecanización mecánica presenta una consistencia TGV inferior en comparación con los métodos basados en láser.Las fluctuaciones dimensionales observadas (σ > 15 μm) y las irregularidades del perfil pueden degradar la integridad de la señal a través de la:

• Capacidad parasitaria aumentada (> 15%)
• Hysteresis de tensión de la capacidad (C-V)
• Susceptibilidad a la electromigración

Este análisis se alinea con los hallazgos de SEMATECH sobre el vidrio transparente a través de la confiabilidad en aplicaciones de envasado 3D.

- ¿ Qué?
La vibración ultrasónica mejora la eficiencia de la mecanización al permitirherramientas de punta en serie Los granos abrasivos de alta energía (por ejemplo, 1 μm SiC) impactan en el sustrato de vidrio, acelerándose a través de la formación y logrando un mayorproporciones de aspecto (profundidad al diámetro).

- ¿ Qué?Estudio de caso (Fig. X):- ¿ Qué?

• - ¿ Qué?Diseño de herramientas : herramienta de acero inoxidable personalizada con puntas cuadradas de 6 × 6
• - ¿ Qué?Parámetros del proceso- ¿ Por qué?
  • El material abrasivo: partículas de SiC de 1 μm
  • Substrato: vidrio de 1,1 mm de espesor
  • Producción: cuadrado cónico de 260 μm × 270 μm a través de
  • Proporción de aspecto: 5:1 (profundidad media/diámetro)
  • Tasa de grabado: 6 μm/s
  • Transmisión: ~ 4 minutos por vía

Limitaciones y optimización: - ¿ Qué?
Mientras que las herramientas de punta múltiple aumentan la densidad de las matrices (por ejemplo, matrices de 10 × 10), las ganancias de eficiencia prácticas siguen estando limitadas por:

1. - ¿ Qué?Dinámica de colisión.: La superposición de las puntas causa interferencias durante las vibraciones ultrasónicas
2. - ¿ Qué?Utilización de abrasivos : La pérdida de partículas reduce la vida útil efectiva del corte
3. - ¿ Qué?Gestión térmica : Calor acumulado por fricción a altas frecuencias (> 20 kHz)

Este enfoque alcanza ~ 300 vias / hora con una consistencia dimensional del 85% (σ < 5 μm), superando a los AJM convencionales en 4 veces en velocidad, pero limitado por la complejidad de la herramienta.Los sistemas híbridos que combinan agitación ultrasónica con enfoque asistido por láser se están investigando para mitigar estos cuellos de botella.