SPEA电镀技术，自下而上填充玻璃通孔

先进半导体封装企业Kools将推出一款用于玻璃基板玻璃通孔（TGV）的新型金属化技术。

据悉，Kools将发布两项核心技术。第一项技术可在穿透玻璃的通孔全部内壁形成功能界面。玻璃对金属的粘附性较差，很难形成均匀金属层。该技术会先构建一层功能界面，以此实现通孔整面内壁的金属均匀沉积。

第二项是自扩展电极架构（Self‑Propagating Electrode Architecture，SPEA）。先在通孔底部或是特定区域生成初始电极，金属生长所触及的区域会接续充当电极。通孔由底部向顶部依次填充，该工艺也被称为 “自下而上” 填充。该技术能够减少通孔入口堵塞以及内部空洞的产生。

玻璃通孔（TGV）是垂直穿透玻璃的微型孔洞，用于连通基板上下两面的布线。在高深宽比玻璃通孔中，通孔直径相对玻璃厚度更小，很难在通孔深处形成均匀金属层。

传统制备金属层主要采用溅射与湿法化学镀两种工艺。溅射属于物理气相沉积（PVD），在真空环境下借助等离子体轰击析出金属原子，再将金属原子沉积在玻璃表面。金属原子的运动路径近似直线，因此很难在通孔侧壁下部形成均匀金属薄膜。

湿法化学镀会先在通孔内壁生成催化剂，再通过化学反应生成金属层。如果催化剂无法均匀成型，部分区域金属层与玻璃之间的结合力就会变弱。受热或者受潮后，界面容易出现分层等缺陷。

“玻璃核心基板和玻璃中介层，二者通孔尺寸、布线密度不一样，但制造原理相通。”Kools首席执行官Cho Jin‑hyun表示，“我们推出的不是单一通孔电镀工艺，而是一套可适配面板级封装（PLP）大尺寸面板的玻璃通孔金属化平台。”

Kools目前拥有118项玻璃基板封装相关专利申请。其知识产权覆盖玻璃基板封装全流程，包含玻璃‑金属键合、连续功能化金属化界面、玻璃通孔种子层制备、可储存金属离子的侧壁、SPEA自扩展电极架构、顺序填充工艺、大尺寸面板供电以及重布线层（RDL）等技术。

值得一提的是，韩国企业在玻璃通孔（TGV）取得的进展并非只有这一项。同月，Avaco宣布已启动一条中试产线运营。该产线由Avaco与旗下子公司AVATEC联合开发，用于验证下一代半导体封装基板所用玻璃通孔（TGV） 全套工艺。两家企业已于今年上半年完成这条中试产线的建设。产线可适配515×510毫米大尺寸玻璃基板，将激光打孔、蚀刻、籽晶层沉积、光学检测四大工序整合至同一套生产流程。

这条中试产线除了单独验证各台生产设备的性能，还可验证整套工艺集成效果与大规模量产的工艺重复性。AVATEC依托自身在显示玻璃蚀刻、薄膜制程领域的制造经验，负责产线工艺运行与生产稳定性管控。

自2023年起，Avaco持续布局玻璃通孔专用设备与工艺技术。公司主力第二代玻璃通孔激光打孔设备AXIUM AP-250K搭载双光学镜头，每秒最多可加工10000个通孔。企业称该设备加工公差可控制在5微米以内，能在大面积玻璃面板上实现均匀打孔加工。

企业同时自研配套激光后段工艺所需的碱性湿法蚀刻技术与籽晶层沉积设备。Avaco将物理气相沉积（PVD）与复合沉积工艺结合，持续优化两大玻璃通孔核心工艺：一是高深宽比微孔结构的成型控制，二是均匀金属薄膜的制备。

产线内同步配套光学检测设备，用于检出制造过程中产生的各类缺陷。该设备可对玻璃通孔的孔型尺寸、加工质量做全检，并将检测数据对接自动化产线，验证适配量产的品控体系。Avaco补充称，公司已与多家主流玻璃供应商签署保密协议（NDA），稳定获取多款专用玻璃基材。

双方计划2026年对外提供仅完成激光打孔、籽晶层沉积工序的玻璃通孔基板样品，样品尺寸覆盖100×100毫米至515×510毫米全规格。2027年将扩充样品品类，推出完成激光打孔、蚀刻、薄膜沉积、通孔填金属、表面平坦化全流程的金属化玻璃基板样品。

Avaco透露，目前正与多家海外客户洽谈技术合作与未来量产落地事宜。待中试产线完成全部工艺、设备验证工作后，Avaco将扩大玻璃通孔设备业务规模；AVATEC则依托自有蚀刻技术与工艺运营经验，参与玻璃基板商业化落地。