近日一盏资本投资企业成都迈科科技有限公司全资子公司三叠纪（广东）科技有限公司联合电子科技大学电子薄膜与集成器件全国重点实验室张继华教授团队在2026年第7期《电子与封装》期刊上发表了题为《基于种子层缺陷的玻璃通孔机械可靠性分析》、《高性能封装玻璃基板 TGV 技术的研究现状、挑战与未来展望》的研究论文。报道了该团队在种子层缺陷的玻璃通孔机械可靠性研究方面的成果，阐述了 TGV 技术向大尺寸板级封装演进的趋势，系统梳理 TGV 技术的研究进展、关键瓶颈与未来前景。论文刚上线一周即引起广泛关注，下载量达5000余次。
随着摩尔定律演进趋缓，先进封装已成为高性能芯片提升集成度与系统性能的核心路径。玻璃基封装由于其优异的热稳定性、低介电损耗及高平整度，逐渐成为高密度互连与光电封装的重要载体材料。通过玻璃通孔(TGV) 实现垂直互连是该技术的核心步骤。
然而，TGV 在制备和服役过程中面临复杂的热--机械耦合问题。在 TGV 结构经历热循环或快速升降温过程中，铜与玻璃之间显著的热失配应变将导致环向或者径向的拉应力，驱动玻璃开裂、界面分层甚至通孔失效。
在TGV 金属化过程中，通常需要使用物理气相沉积 (PVD) 形成的金属种子层，然而，在制造过程中，由于 TGV 高深径比以及双曲型孔型的特点，TGV 界面处可能会出现空洞、断层等缺陷，这些缺陷难以通过后续的工艺手段进行改良，会显著影响金属- 玻璃界面的可靠性。
《基于种子层缺陷的玻璃通孔机械可靠性分析》该研究以带有种子层缺陷的TGV 作为研究对象，采用有限元仿真，探究种子层缺陷与能量释放率的关系，将其与裂纹模型进行对比，从断裂力学角度揭示了TGV 金属化过程中种子层缺陷诱发界面分层的能量驱动机制，为玻璃基封装中 TGV 结构的界面可靠性评估与结构及材料参数优化提供了力学依据。
玻璃基板TGV 技术产业现状与关键技术挑战
玻璃基板TGV 技术已步入从先导研发向量产转化的关键期。自 2023 年 Intel 宣布其玻璃基板路线图以来，全球半导体巨头纷纷加速布局，力求在高性能计算封装领域抢占先机。然而，尽管技术前景广阔，但将实验室阶段的工艺方案转化为稳定、高良率、低成本的工业化产线，仍面临着设备、材料、标准及良率管理等多重维度的严峻挑战。
全球产业链布局与博弈态势
目前，TGV 产业已初步形成以芯片巨头为引领、核心设备商与材料供应商协同发展的全球化格局。国际方面，Intel 计划在 2026 年至 2030 年间实现先进封装玻璃基板的量产，而 SKC 旗下的 Absolics 在美国已建成专注于 AI 封装的板级玻璃基板先导线。三星则通过整合其显示与机电部门的资源，旨在 2027 年实现商业化落地。核心供应链中，康宁、肖特等传统玻璃巨头正致力于开发高模量、CTE可调的封装专用玻璃，而德国 LPKF 等企业则在激光诱导深度刻蚀（LIDE）加工设备领域占据领先地位。国内方面，产业链在自主可控需求的推动下反应迅速，中国科学院微电子所、复旦大学、电子科技大学等科研机构在TGV 基础机理研究上积累深厚，长电科技、通富微电等领先封装厂商已在 TGV 封测工艺上取得阶段性突破，而以成都迈科、沃格光电为代表的企业则在超高深径比加工和大尺寸板级基板研发方面实现了国产化替代，初步构建了从原材料加工到后道封装的完整生态。
规模化量产中的良率与效率瓶颈
尽管激光诱导深度刻蚀（LIDE）等工艺解决了成孔质量难题，但在大尺寸板级封装环境下，如何维持百万级通孔的一致性仍是巨大的工程挑战。玻璃基板的脆性特征使其在自动化上下料、翻转及高压化学镀过程中面临极高的碎裂风险，这对整线的自动化传送系统提出了非接触式或极低应力的严苛要求。此外，随着封装尺寸向510 mm×515 mm 甚至更大规格跨越，板内不同区域的电镀电流分布不均会导致 TGV 填充高度差异，进而影响后续的精细布线良率。如何在保证超高 AR (50:1) 加工精度的同时，通过多头并行激光系统提升 UPH，并结合在线监测手段实时补偿工艺漂移，是目前产业界实现降本增效的核心攻关方向。
缺失的工业标准与检测体系
一个成熟的产业需要完善的标准化体系支撑，但目前TGV 玻璃基板在设计准则、可靠性评定标准及检测协议方面仍处于 “碎片化” 状态。传统的有机基板标准并不完全适用于玻璃，例如在透明介质下，传统的自动光学检测设备由于光线折射与反射，极难准确识别高 AR 通孔内部的种子层缺陷或微细裂纹。此外，针对玻璃基板的电性能表征（如高频下 TGV 的寄生参数建模）和热机械疲劳评价标准尚未形成行业共识，导致不同厂商之间的产品互操作性差。建立涵盖材料参数规范、成孔缺陷定义、界面黏附力评价及长期服役寿命预测在内的全链条工业标准，已成为推动玻璃基板 TGV 技术从 “定制化小样” 走向 “通用型平台” 的当务之急。
展望未来
玻璃基板TGV 技术正处于从实验室基础研究向量产工程化跨越的历史性节点。作为突破高性能计算、人工智能及高频通信互连瓶颈的核心手段，TGV 技术凭借其在介电性能、尺寸稳定性及热机械特性上的综合优势，正引发封装基板领域自有机基板普及以来最深远的一次范式转移。
从技术成熟度来看，激光诱导深度刻蚀（LIDE）等先进成孔工艺的突破已基本解决了玻璃脆性材料在超高深径比（AR）加工中的良率与精度难题，为万级数量通孔的精密制备奠定了物理基础。然而，玻璃与金属界面黏附力的长期可靠性、大尺寸板级填充的一致性控制以及应对极端热循环挑战的应力管理体系，仍是当前制约其规模化应用的“核心壁垒”。未来的研究重心将不再仅仅局限于单一孔径的缩小或 AR 的提升，而将更多转向对多物理场耦合失效机理的深度建模，以及针对板级封装环境下的全自动化工艺链条的稳健性优化。
展望未来，玻璃基板TGV 技术将沿着 “集成化、规模化、多元化” 三个维度演进。首先，在集成维度上，玻璃基板将不再仅仅是单纯的电气中介层，而是深度融合了集成无源器件、微流控散热通道以及光波导通道的多功能异构集成平台。其次，在规模维度上，510 mm×515 mm 以上的大尺寸板级封装将成为降本增效的关键，推动产业链向更高产出的自动化产线迁移。最后，在应用维度上，随着硅光集成与共封装光学技术的成熟，玻璃基板将凭借其天然的光电兼容特性，成为连接计算、存储与光通信的“终极互连底座”。
综上所述，TGV 技术不仅是后摩尔时代先进封装的重要支柱，更是我国在高端电子封装产业链实现 “换道超车” 的关键契机。尽管前方仍有工艺标准化与成本优化的重重考验，但随着全球产业链协作的深化以及大算力场景需求的持续爆发，玻璃基板TGV 技术必将在未来 3~5 年内迎来全面爆发，开启电子封装技术的新纪元。
【电子与封装期刊介绍】
《电子与封装》是由中国电子科技集团公司主管、中国电子科技集团公司第五十八研究所主办、集成电路与微系统全国重点实验室协办的技术类期刊，是中国半导体行业协会封装分会会刊、中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊、无锡市集成电路学会会刊，是国内唯一一本精于电子封装领域、兼顾半导体器件和IC的设计与制造、产品与应用以及前沿技术、市场信息等的专业性期刊。
【团队介绍】
电子科技大学电子薄膜与集成器件全国重点实验室微波介质与集成器件团队长期致力于电子薄膜材料与三维封装技术的研究，是国际上率先开展玻璃通孔技术研究的团队之一，在TGV方向取得了丰硕成果，在IEEE TMTT，TED，EDL，MWTL等高影响力国际期刊发表论文数十篇。
【公司介绍】
三叠纪（广东）科技有限公司是成都迈科科技有限公司的全资子公司，立足后摩尔时代三维集成微系统关键材料与集成技术，在行业内率先提出TGV3.0，首次突破亚微米通孔和50:1超高深径比填充技术，是国内玻璃通孔技术的倡导者与引领者。目前已形成三维集成转接板、二维光纤阵列FAU、集成无源器件IPD和3D微结构玻璃的四类产品体系，主要应用在人工智能/算力芯片封装、光通信/射频模块、MEMS等领域。
论文下载地址：https://ep.org.cn/CN/volumn/volumn_148.shtml
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成都迈科科技有限公司
成都迈科科技有限公司成立于2017年， 公司是电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成果转化企业，在玻璃高深宽比3D微结构、超高深径比填充、高品质IPD方面具有领先的技术能力。研发团队承担了多项国家、省部级重大科研项目，先后获得全国创新争先奖牌、国家技术发明奖、四川省技术发明奖等。
公司已通过国家高新技术企业认证、ISO9001质量体系认证，是国内TGV技术的倡导者与引领者。2022年公司投资8000万元，在东莞松山湖建立TGV基板与三维集成封装中试线，并参与组建“集成电路与半导体特色工艺战略科学家团队”，成为国内具有显著特色和优势的TGV研发与生产基地。（图文来源：成都迈科科技）
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