Through-Glass Via (TGV) è una tecnologia fondamentale per l'interconnessione tridimensionale-in imballaggi avanzati a base di vetro-. Sfruttando le sue caratteristiche superiori di alta-frequenza e di bassa-perdita, è diventato un processo chiave per il confezionamento di chip di fascia alta-. Il riempimento della metallizzazione elettrolitica del TGV è un passaggio fondamentale per ottenere interconnessioni elettriche verticali, presentando duplici sfide di processo: riempimento ad alto-rapporto d'aspetto-e consistenza di riempimento globale uniforme, che determinano direttamente la conduttività e l'affidabilità del dispositivo confezionato. Attualmente, il riempimento elettrolitico tradizionale del TGV è diviso in due principali sistemi di processo: riempimento conforme e riempimento solido. Nel frattempo, anche le differenze nella morfologia della via incisa influiscono in modo significativo sulle prestazioni di riempimento della galvanica.
Il riempimento conforme preserva essenzialmente le caratteristiche formali originali della via TGV. I suoi vantaggi sono il tempo di placcatura breve e il controllo relativamente semplice dell'uniformità del processo. Tuttavia, lo svantaggio è che la corrente consentita attraverso il cavo è limitata, il che comporta una gamma ristretta di applicazioni del prodotto. Inoltre, dopo il riempimento conforme, il centro via deve essere riempito con un materiale polimerico prima dei successivi processi dello strato di ridistribuzione (RDL). Oltre alla crescita uniforme della parete laterale, il riempimento conforme può essere ottenuto anche utilizzando una tecnica di sigillatura unilaterale, risultando in una struttura conforme simile ad un arco.
Va notato che sebbene il TGV presenti tipicamente una struttura a foro passante-, la forma effettiva del via dopo l'elaborazione non è perfettamente uniforme. Oltre ai fori passanti-relativamente regolari, possono verificarsi anche caratteristiche di doppio-collo di bottiglia con aperture allargate e pareti laterali rastremate. I punti di controllo chiave durante la galvanica differiscono per le varie forme dei via. Per le vie con sezioni trasversali-regolari, l'attenzione è posta sulla bagnatura, sull'uniformità del riempimento e sul controllo delle tensioni residue. Per le strutture a doppio-collo di bottiglia, è più probabile una concentrazione di corrente localizzata all'ingresso del via, che influisce sul rifornimento di ioni e sull'uniformità della deposizione all'interno del via. Pertanto, le discussioni sulla galvanica TGV non dovrebbero solo distinguere tra riempimento conforme e solido, ma incorporare anche caratteristiche specifiche della forma del passaggio per comprendere le differenze di processo.
Il riempimento galvanico solido dei vias TGV è più complesso. L'approccio tradizionale forma innanzitutto un ponte al centro del via, seguito dal riempimento dal basso-verso l'alto basato su due via cieche. Per ottenere innanzitutto il ponte al centro, è possibile utilizzare due metodi. Il primo prevede l'utilizzo di additivi per migliorare la sensibilità alla convezione, creando una distribuzione della concentrazione non-uniforme all'interno del canale TGV, con conseguenti diversi livelli di polarizzazione. Di conseguenza, il tasso di deposizione è più veloce nel centro via, completando per primo il ponte. L'altro metodo utilizza la corrente pulsata per controllare la differenza nel tasso di dissoluzione all'interno del TGV tramite. Il campo elettrico è più forte vicino alle aperture del via, quindi la velocità di dissoluzione è più veloce lì, mentre è più lenta all'interno del via a causa di un campo più debole. Dopo un certo numero di cicli di impulsi, si ottiene il ponte nel centro via.
Attualmente esistono tre strategie di controllo della forma d'onda per il bridging TGV. Il primo è il controllo sincrono degli impulsi, in cui vengono applicati identici impulsi di corrente diretta e inversa su entrambi i lati del TGV. Il secondo è il controllo asincrono degli impulsi, in cui ai due lati vengono applicati impulsi di corrente diretta e inversa di diversa ampiezza. Il terzo è il controllo della corrente intermittente, che aggiunge un passo di pausa di corrente agli impulsi di corrente diretta e inversa.
Oltre al metodo di riempimento bridge-prima-poi-bottom-up, alcuni istituti di ricerca utilizzano direttamente un approccio di riempimento bottom-up. Ad esempio, EXTOL (Corea) lega prima temporaneamente uno strato conduttivo su un lato del substrato di vetro. I via TGV originali assomigliano quindi a caratteristiche simili a protuberanze e crescono dal basso verso l'alto a partire dallo strato conduttivo. Una volta completato il riempimento, lo strato conduttivo viene separato. L'Università Nazionale di Chiao Tung (Taiwan) adotta un diverso metodo di crescita del TGV dal basso-all'alto: innanzitutto, uno strato di metallo viene spruzzato su un lato del TGV, seguito da fotolitografia per esporre sia i modelli RDL che TGV. La galvanica completa contemporaneamente l'RDL su un lato e il riempimento parziale del TGV, dopodiché viene eseguito il riempimento della metallizzazione galvanica dal basso-verso l'alto del TGV.
In sintesi, la selezione e l'ottimizzazione dei processi di riempimento della metallizzazione elettrolitica TGV dovrebbero bilanciare l'efficienza del processo, la qualità del riempimento e i requisiti di applicazione del dispositivo. Il riempimento conforme è semplice e controllabile, adatto a scenari di imballaggio leggeri e a bassa frequenza. Il riempimento solido, con la sua eccellente capacità di trasporto di corrente-e stabilità strutturale, soddisfa i rigorosi requisiti prestazionali dei chip di fascia alta-e dei contenitori ad alta-frequenza e ad alta-velocità.