玻璃通孔 (TGV)

对包括智能手机、可穿戴设备和物联网在内的小型化、多功能和连接设备的需求一直处于迅猛增长之中。这种小型化和功能性导致对高密度和高带宽互连的需求增加。用于封装的 2.5-D 和 3-D IC 集成方案是实现下一代性能要求和适用于商业产品的关键组成部分。超高数量的 I/O 连接可利用中介层实现。

中介层是用于在一个连接和另一个连接之间进行电接口路由的基板。中介层的用途是将连接扩展到更宽的节距，或将连接重新路由到具有不同节距的另一个连接。中介层代表具有大量孔（过孔）的不同幅面的基板。按预期，2.5 D 中介层能够以短互连长度、低功耗和低封装成本实现高互连密度。对高互连密度的需求会产生对高密度过孔的需求。
中介层用于开发多个 IC 在单个平台/封装上的异构集成。中介层还可在封装或电路板上实现密集 IC，尤其是涉及极小的 I/O 节距和线距时。高性能应用要求当前的这些中介层技术在极细节距下具有高 I/O、高尺寸稳定性、极低的翘曲、高温稳定性和低 CTE 失配。

最突出和最广泛使用的中介层类型之一是硅通孔——TSV 中介层。除了硅和有机材料，玻璃也被认为是制造用于高性能应用的中介层的合适材料。作为材料的玻璃和由其制造的玻璃中介层可实现出色的尺寸稳定性、与硅片紧密匹配且可定制的热膨胀系数 (CTE)、高热稳定性以及高电阻率。

玻璃的成分可以改变——允许针对特定应用定制玻璃特性。与硅相比，玻璃具有使其成为射频元件的理想基板的诸多特性，例如：超高电阻率和低电损耗。这些特性使玻璃成为用于中介层的新兴基板技术的尤具吸引力的候选者。

此外，玻璃可以以晶圆形式以及面板幅面制造。包括超薄变体在内的各种厚度均可实现。熔融成型工艺能够形成大幅面（尺寸 >1 m）的高质量基板。除了扩大玻璃基板尺寸外，还可以提供厚度低至 ~100 µm 的超薄柔性玻璃。提供 100 µm 厚度的晶圆或面板幅面的大型基板为降低玻璃中介层的制造成本提供了重要机会。

玻璃中介层的一个成熟应用领域是射频封装。它基于玻璃的特殊属性，例如低电损耗，尤其是在高频率下。由于相对较高的刚度和调整热膨胀系数的能力，在管理玻璃芯基板和粘合叠层中的翘曲方面颇具优势。

晶圆级封装是保证 MEMS 器件寿命和可靠性的关键技术。TSV 技术经常被用于 MEMS 封装。在使用玻璃制造传感器作为盖帽晶圆的情况下，可以利用玻璃通孔提供通过玻璃基板的垂直连接。利用整个玻璃面板或其中一部分的新型封装基板正处于开发之中。这种类型的封装基板已应用于光子学封装、高性能计算等领域。

用作芯片嵌入的基板时，玻璃可提供现有晶圆级扇出 (WLFO) 封装技术不具备的诸多优势。得益于玻璃的光滑表面和高尺寸稳定性，即使在大型面板上也能实现类硅再分布层 (RDL) 布线和类 BEOL I/O，将超高 I/O 和低成本的优势集于一身。玻璃的 CTE 可以定制，因而可以直接连接至电路板。与塑封料相比，玻璃还具有高电阻率、出色的防潮性和高表面光滑度。