2025年7月30日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“2025玻璃基板與TGV技術(shù)大會”在江蘇無錫成功舉辦！大會期間，中國粉體網(wǎng)邀請到多位業(yè)內(nèi)專家學(xué)者做客“對話”欄目，就玻璃基板與TGV技術(shù)的研究進(jìn)展及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行了訪談交流。本期，我們邀請到的是中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任蔡華。

 中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任蔡華

中國粉體網(wǎng)：蔡主任，請問玻璃通孔（TGV）技術(shù)相比于硅通孔（TSV）技術(shù)有哪些顯著優(yōu)勢？

蔡主任：TGV技術(shù)相比于TSV技術(shù)主要有兩方面的顯著優(yōu)勢。

一是工序簡化與成本優(yōu)勢：玻璃本身是絕緣材料，而硅是半導(dǎo)電材料，TSV技術(shù)需額外設(shè)置絕緣層實(shí)現(xiàn)電氣隔離，TGV無需這一步驟，能簡化工藝流程，降低生產(chǎn)成本，且玻璃原料來源廣、加工相對簡便，硅材料提純及晶圓制造工藝相對復(fù)雜，TGV在基礎(chǔ)材料成本與加工成本上，均有替代硅通孔的潛力。

二是性能適配性強(qiáng)：玻璃熱膨脹系數(shù)（CTE）可通過成分設(shè)計(jì)，與硅基芯片等更匹配，TGV封裝組件受熱時(shí)熱應(yīng)力小，可靠性高；玻璃介電常數(shù)低且穩(wěn)定，高頻高速信號傳輸時(shí)損耗和延遲小，適配5G/6G、高頻高速芯片封裝場景。

中國粉體網(wǎng)：蔡主任，請問TGV技術(shù)在射頻器件、光電系統(tǒng)集成等領(lǐng)域前景如何？

蔡主任：TGV技術(shù)憑借其顯著的優(yōu)勢與特性，展現(xiàn)出了不俗的應(yīng)用價(jià)值。作為相對新興的技術(shù)領(lǐng)域，TGV技術(shù)的研究歷程較TSV技術(shù)更短，技術(shù)成熟度仍有較大的提升空間。即便如此，TGV技術(shù)在射頻器件、光電系統(tǒng)集成等領(lǐng)域中依然蘊(yùn)含著極為廣闊的應(yīng)用潛力與發(fā)展前景。

中國粉體網(wǎng)：蔡主任，請問基于先進(jìn)實(shí)心玻纖基陣列成孔技術(shù)的全新高密度玻璃通孔，其成孔精度密度以及生產(chǎn)效率較傳統(tǒng)TGV制備工藝有何優(yōu)勢？

蔡主任：目前通用的TGV技術(shù)主要采用激光誘導(dǎo)刻蝕的方法制作通孔，我們采用的實(shí)心玻纖技術(shù)，與之相比有3大優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。​

第一：由于采用了實(shí)心玻纖技術(shù)，它能夠比較垂直地直上直下地通孔，在垂直度方面，能做到小于等于±1度。而激光誘導(dǎo)通孔技術(shù)，先需要激光誘導(dǎo)，之后再進(jìn)行差異化腐蝕，在玻璃基板的上下端面容易出現(xiàn)類似喇叭口的結(jié)構(gòu)，這會導(dǎo)致它的整體垂直度欠佳。

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第二：因?yàn)閷?shí)心玻纖可以經(jīng)過多次拉纖處理，所以基于該技術(shù)制備的玻璃通孔尺寸可以做得很小，目前能做到2.5微米到3微米，而且，玻纖通孔間距也能做的很小，開孔面積比至少能達(dá)到60%以上，甚至可以做到70%，和常規(guī)的激光刻蝕方法相比，這種技術(shù)能實(shí)現(xiàn)極高的布孔密度。

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第三：在實(shí)際制作射頻器件時(shí)，信號的傳輸還和通孔內(nèi)壁的表面粗糙度有關(guān)，實(shí)心玻纖技術(shù)能讓通孔內(nèi)壁的表面粗糙度優(yōu)于1納米（接近0.7納米）。其他方法制作的通孔內(nèi)壁表面粗糙度，國際最高水平在10納米左右，如果控制得不當(dāng)，可能會達(dá)到100納米左右。所以，我們目前采用的實(shí)心玻纖通孔方法，能讓通孔內(nèi)壁的表面粗糙度比現(xiàn)有的方法至少降低1到2個(gè)數(shù)量級，這會使信號傳輸質(zhì)量得到大幅度提升。​

中國粉體網(wǎng)：蔡主任，TGV技術(shù)被英特爾稱為“新的游戲規(guī)則改變者”，您認(rèn)為目前距離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還有哪些關(guān)鍵技術(shù)障礙需要攻克？

蔡主任：實(shí)際上，無論是玻璃材料本身、通孔技術(shù)，還是覆銅技術(shù)，針對不同領(lǐng)域的應(yīng)用，目前都處于百家爭鳴的狀態(tài)，并且一直在不斷迭代和發(fā)展，在這三個(gè)方面，都還有進(jìn)一步提升的空間。​

對于AI算力芯片先進(jìn)封裝領(lǐng)域來說，它們更需要低介電常數(shù)、超低介電損耗的玻璃材料；而在小型化的吉赫茲級射頻材料應(yīng)用領(lǐng)域，具備超低介電損耗特性，且相對更高介電常數(shù)的材料則更受青睞，可見，材料需要根據(jù)不同的應(yīng)用場景進(jìn)行分類優(yōu)化，進(jìn)一步改進(jìn)和提升性能。​

中國粉體網(wǎng)：蔡主任，您現(xiàn)在的主要的研究方向有哪些，能否分享一下？

蔡主任：目前我主要研究的是玻璃基功能材料，像玻璃基特種光電材料，還有玻璃基通孔技術(shù)，另外還有一些信號倍增材料相關(guān)的研究。

中國粉體網(wǎng)：好的，感謝蔡主任接受我們的采訪。