TGV（Through-Glass Via，玻璃通孔）

在玻璃基板上制作垂直导电通孔的工艺技术，是玻璃基板和玻璃中介层的核心制造工艺，对应硅基的TSV（硅通孔）。

[!NOTE] TGV是TSV的"玻璃版本"，使玻璃从被动载体升级为主动互连载体，是玻璃基板量产的关键工艺瓶颈。

工艺原理

TGV工艺流程：

1. 玻璃准备
     ↓
2. 玻璃通孔制作
   ├── 激光诱导蚀刻（LIFT, Laser Induced Etching）
   │     └── 飞秒激光 + 氢氟酸（HF）蚀刻
   ├── 喷砂/机械钻孔（小孔径场景）
   └── 电化学放电（EDM）
     ↓
3. 孔壁金属化
   ├── 化学镀（Electroless Plating）种子层
   ├── 电镀Cu填充
   └── 无电镀Ni/Au（表面处理）
     ↓
4. 双面RDL布线
     ↓
5. 玻璃中介层/玻璃基板成品

工艺对比：TGV vs TSV

对比项	TSV（硅）	TGV（玻璃）
基材	硅晶圆	玻璃（无碱、低CTE）
孔径	5-50μm	20-200μm
深宽比	>10:1	5-20:1
CTE	2.6 ppm/K	3-4 ppm/K
介电性能	硅导电（需绝缘层）	玻璃天然绝缘
加工速度	较慢	更快（玻璃易蚀刻）
成本	高（晶圆级）	较低（面板级）
大尺寸	受限于12寸晶圆	600×600mm+
主要应用	HBM、3D封装	玻璃中介层、玻璃基板、光电共封装

核心优势

TGV相对TSV的优势：
  ├── 成本：玻璃是面板级加工，硅是晶圆级 → 玻璃单位成本~50%
  ├── 大尺寸：600×600mm+ vs 12寸晶圆
  ├── 天然绝缘：无需沉积绝缘层（vs 硅TSV需要SiO2）
  ├── 低损耗：玻璃Df<0.002，适合高频信号
  ├── 低CTE：与硅die匹配良好
  └── 光电兼容：玻璃透光，可做光路

TGV相对TSV的劣势：
  ├── 孔径较大：精细度不及TSV
  ├── 机械脆性：加工易崩边
  ├── 产业链不成熟：设备/工艺仍在爬坡
  └── 与现有OSAT产线兼容性差

应用场景

1. 玻璃中介层（Glass Interposer）

芯片（GPU/HBM）
  └── μbump
        └── 玻璃中介层（含TGV+RDL）
              └── [封装基板](/wiki/package-substrate/)
                    └── [PCB](/wiki/pcb/)

优势：
  ├── 替代硅中介层（CoWoS-S），成本↓
  ├── 大尺寸支持更多HBM堆叠
  └── 与[硅光技术](/wiki/silicon-photonics-tech/)天然兼容（光路可在玻璃内）

2. 玻璃基板（Glass Substrate）

TGV是玻璃基板量产的关键工艺
  → 实现芯片到基板的垂直互连
  → 替代有机[ABF](/wiki/abf/)载板
  → AI大芯片的下一代承载方案

3. 光电共封装

TGV + 玻璃中介层 + 硅光芯片：
  ├── 玻璃透光 → 光信号可在玻璃内波导
  ├── TGV实现电信号垂直互连
  └── 光电共封装（CPO/LPO）天然载体

产业链格局

TGV设备：
  ├── 激光诱导蚀刻：LPKF（德）、乐普科、友嘉
  ├── 化学镀/电镀：Atotech、安美特
  └── 检测：KLA、蔡司

TGV玻璃材料：
  ├── 康宁（Corning，Glass #7740/#EAGLE XG）
  ├── AGC（旭硝子）
  ├── 肖特（Schott，AF32 eco）
  └── 电气硝子（NEG）

TGV加工厂商：
  ├── Absolics（SKC子公司，英特尔供应链）
  ├── Corning（自研）
  ├── 三星电机（SEMCO）
  ├── 韩国Chemtronics、Doosan
  └── 中国：沃格光电、赛微电子（探索中）

关键挑战

• 高速金属化良率（深孔电镀）
• 玻璃易崩边、裂纹
• 大面板翘曲控制
• 与现有先进封装产线兼容
• 设备投资大

与TSV的产业演进

互连技术演进：

PCB通孔 ──→ IC载板微孔 ──→ 硅TSV ──→ 玻璃TGV
（mm级）      （μm级）        （μm级）  （μm级+大尺寸）
  ↓           ↓               ↓        ↓
 传统PCB    [封装基板](/wiki/package-substrate/)   HBM/3D封装  玻璃基板/中介层
                              [HBM](/wiki/hbm/)    下一代

核心关系

• TGV → 玻璃基板（核心工艺）
• TGV → TSV（硅基对应物）
• TGV → 2.5D封装（玻璃中介层方案）
• TGV → 先进封装下一代核心工艺
• TGV → 硅光技术（光电共封装天然载体）
• TGV → 低介电损耗（玻璃Df<0.002）