最後更新:2026年10月8日後段製程・先進封裝先進封裝中國大陸:玻璃通孔(TGV)

玻璃穿孔(TGV)是什麼

Through Glass Via (TGV)

玻璃穿孔(TGV)是將貫穿玻璃基板的微細孔以銅等材料導體化,使基板正面與背面電性連接的結構。與矽的 TSV 不同,玻璃本身是絕緣體,因此不需要襯層,高頻特性與大面積平坦性也較佳。它是支撐生成式 AI 用大型封裝玻璃核心基板的關鍵技術。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

玻璃穿孔(TGV,Through Glass Via)是在玻璃基板上開出沿厚度方向貫穿的微細孔,並以銅等導體填滿孔內或覆蓋內壁,使基板正面與背面電性連接的結構。它相當於貫穿矽的 TSV(Through Silicon Via,矽穿孔)的玻璃版,用於在玻璃中介層或玻璃核心基板中連接上下層導線。

開孔方式包括以雷射照射使玻璃改質後,再以氫氟酸系藥液選擇性蝕刻成孔的方法(雷射改質+濕式蝕刻),以及以雷射直接開孔的方法等。前者不易產生裂紋,且能一次形成大量並排的高深寬比孔,因此作為量產用方法正持續開發中。

在孔的導體化方面,由於電鍍無法直接附著在玻璃上,需先以濺鍍或無電解電鍍形成晶種層,再以電解電鍍成長銅。有以銅完全填滿孔的方式,以及只覆蓋內壁的方式(共形,conformal)。玻璃與銅的熱膨脹係數差異很大,因此確保附著性,以及抑制熱歷程造成的裂紋與剝離是重大課題。

與 TSV 的最大差異在於玻璃本身是絕緣體。TSV 需要襯層來絕緣導體與矽,TGV 則不需要。此外,玻璃的介電損耗小,有利於高頻訊號傳輸;熱膨脹係數可透過成分調整;即使是大面積面板也容易維持平坦性,這些都是其優點。

在生成式 AI 用的大型封裝中,有機樹脂核心基板的翹曲與佈線密度已逼近極限,因此業界正評估改用玻璃核心基板。TGV 是其中的核心技術,玻璃廠商・載板廠商・設備廠商正推動建立量產技術。

玻璃穿孔(TGV)的常見問題

TGV 與 TSV 有什麼不同?
TSV 是貫穿矽基板的電極,TGV 是貫穿玻璃基板的電極。矽是半導體,因此 TSV 需要在與導體之間設置絕緣用襯層;玻璃是絕緣體,因此 TGV 不需要。玻璃的介電損耗小、有利於高頻,且能以大面積面板製作,這也是兩者不同之處。
TGV 的孔如何開出來?
代表性的方法是以雷射照射使玻璃內部改質,再以氫氟酸系藥液選擇性溶解該部分成孔。不易產生裂紋,且能一次形成大量孔。另外也有以雷射直接開孔的方法,但抑制熱造成的裂紋是其課題。
TGV 受到關注的原因是什麼?
像生成式 AI 用 GPU 這類將多顆晶片與 HBM 整合在 1 個封裝上的大型封裝,有機樹脂核心基板的翹曲與佈線密度已逼近極限。玻璃核心基板平坦、尺寸穩定,容易製作微細導線,因此業界正評估以其取代,而連接其正反面的 TGV 就成為核心技術。

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