Through-Glass Via (TGV) is een kerntechnologie voor drie- dimensionale interconnectie in geavanceerde, op glas- gebaseerde verpakkingen. Door gebruik te maken van zijn superieure kenmerken met hoge-frequentie en lage-verlies, is het een sleutelproces geworden voor hoogwaardige-chipverpakkingen. De gegalvaniseerde metallisatievulling van TGV is een cruciale stap voor het realiseren van verticale elektrische verbindingen, waarbij dubbele procesuitdagingen ontstaan: vulling met hoge -aspect- verhoudingen en uniforme globale vulconsistentie, die rechtstreeks de geleidbaarheid en betrouwbaarheid van het verpakte apparaat bepalen. Momenteel is de reguliere gegalvaniseerde TGV-vulling verdeeld in twee belangrijke processystemen: conforme vulling en vaste vulling. Ondertussen hebben verschillen in de geëtste via-morfologie ook een aanzienlijke invloed op de vulprestaties van het galvaniseren.
Door de conforme vulling blijven de oorspronkelijke vormkenmerken van de TGV via behouden. De voordelen zijn de korte plateertijd en de relatief gemakkelijke controle van de procesuniformiteit. Het nadeel is echter dat de toegestane stroom door de via beperkt is, wat leidt tot een beperkt aantal producttoepassingen. Bovendien moet het via-centrum na conforme vulling worden gevuld met een polymeer materiaal vóór daaropvolgende processen van de herverdelingslaag (RDL). Naast een uniforme zijwandgroei kan conforme vulling ook worden bereikt met behulp van een eenzijdige afdichtingstechniek, wat resulteert in een boog-achtige conforme structuur.
Opgemerkt moet worden dat, hoewel TGV doorgaans een structuur met doorgaande- gaten heeft, de feitelijke vorm van de via na verwerking niet perfect uniform is. Naast relatief regelmatige rechte-doorlopende gaten kunnen er ook dubbele-knelpunten met vergrote openingen en taps toelopende zijwanden voorkomen. De belangrijkste controlepunten tijdens het galvaniseren verschillen voor verschillende via-vormen. Voor via's met regelmatige dwarsdoorsneden- wordt de nadruk gelegd op bevochtiging, uniformiteit van de vulling en beheersing van restspanning. Voor structuren met dubbele-knelpunten is de kans groter dat gelokaliseerde stroomconcentratie bij de ingang van de via optreedt, waardoor de ionenaanvulling en de uniformiteit van de afzetting binnen de via worden beïnvloed. Daarom moeten discussies over TGV-galvanisatie niet alleen onderscheid maken tussen conforme en vaste vulling, maar ook specifieke via-vormkarakteristieken incorporeren om procesverschillen te begrijpen.
De vaste galvanische vulling van TGV-via's is complexer. De reguliere aanpak vormt eerst een brug bij het centrum van de via, gevolgd door opvulling van onder- op basis van twee blinde via's. Om eerst een brug in het centrum te bereiken, kunnen twee methoden worden gebruikt. Eén daarvan betreft additieven om de gevoeligheid voor convectie te vergroten, waardoor een niet-uniforme concentratieverdeling binnen de TGV ontstaat, wat resulteert in verschillende polarisatieniveaus. Bijgevolg is de afzettingssnelheid het hoogst in het via-centrum, waarbij de brug als eerste wordt voltooid. De andere methode maakt gebruik van gepulseerde stroom om het verschil in oplossingssnelheid binnen de TGV via te regelen. Het elektrische veld is sterker nabij de via-openingen, dus de oplossingssnelheid is daar sneller, terwijl deze langzamer is in de via vanwege een zwakker veld. Na een aantal pulscycli wordt overbrugging bereikt in het via-centrum.
Momenteel bestaan er drie golfvormcontrolestrategieën voor TGV-overbrugging. De eerste is synchrone pulscontrole, waarbij aan beide zijden van de TGV identieke voorwaartse en achterwaartse stroompulsen worden toegepast. De tweede is asynchrone pulscontrole, waarbij voorwaartse en achterwaartse stroompulsen met verschillende amplitudes aan de twee zijden worden toegepast. De derde is intermitterende stroomregeling, die een stroompauzestap toevoegt aan de voorwaartse en achterwaartse stroompulsen.
Naast de brug-eerst-dan-bottom-opvulmethode, maken sommige onderzoeksinstellingen rechtstreeks gebruik van een bottom-opvulmethode. EXTOL (Korea) hecht bijvoorbeeld eerst tijdelijk een geleidende laag aan één zijde van het glassubstraat. De oorspronkelijke TGV-via's lijken dan op bult--achtige kenmerken, en de via's groeien naar beneden- vanaf de geleidende laag. Nadat het vullen is voltooid, wordt de geleidende laag gescheiden. De Nationale Chiao Tung Universiteit (Taiwan) gebruikt een andere bottom-up-TGV-groeimethode: eerst wordt een metaallaag aan één kant van de TGV gesputterd, gevolgd door fotolithografie om zowel RDL- als TGV-patronen bloot te leggen. Door galvaniseren wordt tegelijkertijd de RDL aan één kant voltooid en wordt de TGV gedeeltelijk gevuld, waarna het galvaniseren van onderaf -naar boven wordt gevuld met metallisatie van de TGV.
Samenvattend moet bij de selectie en optimalisatie van TGV gegalvaniseerde metallisatievulprocessen de procesefficiëntie, vulkwaliteit en apparaattoepassingsvereisten in evenwicht worden gebracht. Conformeel vullen is eenvoudig en controleerbaar, geschikt voor lage- lichtgewicht verpakkingsscenario's. Solide vulling, met zijn uitstekende stroom-draagvermogen en structurele stabiliteit, voldoet aan de strenge prestatie-eisen van hoogwaardige--chips en hoog-frequentie, hoge-snelheidsverpakkingen.