15 Jun Prozesskette für das Andvanced Packaging
Plan Optik und 4JET Microtech haben eine Prozesskette zur hochproduktiven Herstellung metallisierter Durchgangsbohrungen in Glas entwickelt. Das Verfahren namens Volume Laser-Induced Structuring (VLIS) ist nach Unternehmensangaben geeignet, um hochpräzise Through-Glass Vias (TGV) für das Advanced-Packaging in Glaswafern oder für Displaysubstrate herzustellen.
TGVs sind Mikrolöcher mit einem typischen Durchmesser von 10 bis 100 μm. Für verschiedene Anwendungen im Advanced Packaging werden Zehntausende dieser Durchkontaktierungen pro Wafer aufgebracht und metallisiert. Auch bei der Herstellung randloser Displays, etwa auf der Basis von Mikro-LEDs, werden TGVs eingesetzt. Bisherige Verfahren waren langsam und mit hohen Ausschussraten verbunden; außerdem war die Abstimmung auf den Metallisierungsprozess schwierig.
Zehntausende Vias pro Minute
Die Teams der beiden Unternehmen haben nun eine Lösung entwickelt, mit der sich mehrere 10.000 Vias pro Minute vorbereiten lassen, die dann in einem Batchprozess geätzt und im Anschluss beschichtet werden. Die entstehenden Kanäle sind mit einer Loch-zu-Loch Genauigkeit besser als ±2 μm positioniert, die Substrate sind frei von Mikrorissen, und die Innenseiten der glattwandigen Kanäle können homogen metallisiert werden. Das Verfahren eignet sich für die in der Halbleiter- und Displayindustrie typischen Glastypen. Neben Glas-Startdicken von 100 μm lassen sich verschiedene Kupferschichten von bis zu 25 μm Dicke realisieren.
Die beiden Partner haben eine Kooperation vereinbart, die den Anwendern hohe Variabilität verspricht: Kunden können entweder mit VLIS hergestellte Bauteile bei Plan Optik beziehen oder von 4JET und Partnern qualifizierte Gesamtlösungen für die Systemtechnik, inklusive Laseranlagen, Nasschemie und Metallisierung, erwerben.
Plan Optik verfügt bereits heute über eine moderne Produktionskette für die Herstellung von Glaswafern und beherrscht eigenen Aussagen zufolge sämtliche Prozessschritte vom Waferzuschnitt und der Kantenbearbeitung über die Strukturierung und Reinigung bis hin zur Metallisierung. Die Ergänzung mit der Anlagentechnologie von 4JET ermöglicht nun das schnelle und positionsgenaue Modifizieren von Substraten. Zum Einsatz kommt dabei eine modifizierte Version der 4JET-Lasersysteme zum Trennen von Glas. Die Pearl-Plattform wird bereits zum Schneiden von Glassubstraten in der Display- und ArchitekturglasHerstellung sowie in der Medizintechnik eingesetzt. Die Anlagen sind je nach Version in der Lage, Glas mit einer Größe von bis zu 2,2 m Breite und mehr als 3 m Länge hochpräzise zu modifizieren.
Displayfertigung, Glas-MEMS, Mikrofluidik oder 6G
Der Einsatz von Lasertechnik zum selektiven Ätzen ist nicht neu, insgesamt soll die Kombination mit der Prozesskette von Plan Optik jedoch die führende Lösungskette für komplett bearbeitete und metallisierte TGV-Wafer ergeben. Außerdem soll die nun erreichbare Präzision, Geschwindigkeit und die Verfügbarkeit auf sehr großen Substraten die Anwendung in der Displayfertigung ermöglichen. Die beiden Partner sehen weiteres Potenzial des VLIS-Verfahrens für glasbasierte MEMS, die Mikrofluidik oder die Hochfrequenz-Antennentechnik, etwa für den 6G-Mobilfunk.
Die Pearl-Systeme basieren auf einer Granit-Maschinenplattform, die inhärent genau und langzeitstabil ist bietet. Schneidgeometrien und Positionen für Interposer können aus CAD-Zeichnungen importiert werden. Die gezielte Abstimmung der Achssteuerungen führt nicht nur zu einer hohen Schnittgeschwindigkeit, sondern auch zu einer sehr guten Bahngenauigkeit für die hochpräzise Bearbeitung.
Quelle: www.ivam.de
Kooperationspartner:
Bild: Plan Optik
