中國粉體網(wǎng)訊 在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的當(dāng)下，先進封裝技術(shù)已成為推動芯片性能升級、實現(xiàn)小型化與低功耗的核心驅(qū)動力。玻璃基板憑借高平整度、優(yōu)異熱穩(wěn)定性及卓越高頻特性等顯著優(yōu)勢，被視為先進封裝領(lǐng)域極具潛力的關(guān)鍵材料，其功能的實現(xiàn)高度依賴精密且復(fù)雜的成型工藝
原料選擇：原料品質(zhì)決定玻璃基板性能，封裝用玻璃基板對原材料要求極高。主要原料包括石英砂、氧化鋁、氧化硼等，氧化鋁可提升機械強度與化學(xué)穩(wěn)定性；氧化硼降低熔點，改善成型性能。
預(yù)處理：預(yù)處理包括清洗、篩選和預(yù)燒。清洗采用化學(xué)與物理結(jié)合的方式，用高純度去離子水和專用清洗劑去除雜質(zhì)；篩選通過不同目數(shù)篩網(wǎng)控制粒度均勻性；預(yù)燒去除揮發(fā)性成分，提高原料穩(wěn)定性，減少熔融氣泡。
玻璃熔融：玻璃熔融是將原料轉(zhuǎn)化為均勻玻璃液的關(guān)鍵步驟，其質(zhì)量直接影響后續(xù)成型與基板性能。熔融在大型池窯中進行，以天然氣、重油或電加熱，原料在高溫下發(fā)生復(fù)雜反應(yīng)形成玻璃態(tài)物質(zhì)，但此時玻璃液存在大量氣泡與不均勻成分，需通過澄清和均化改善。澄清過程在高溫下保持，添加三氧化二砷、硫酸鹽等澄清劑加速氣泡排出；均化則通過攪拌、鼓泡等方式，使玻璃液成分均勻。
玻璃熔融工藝流程 來源：《電加熱助燃在玻璃熔解工藝中的應(yīng)用》（尤承佳）
成型工藝：成型工藝包括浮法成型、溢流下拉法成型和壓制成型。浮法成型是廣泛應(yīng)用的玻璃成型工藝，原理是將熔融玻璃液流入錫液表面，在重力和表面張力作用下自然攤平，形成平整玻璃帶，經(jīng)退火、冷卻后引出，該工藝生產(chǎn)效率高，適合大尺寸基板生產(chǎn)，可通過調(diào)整參數(shù)生產(chǎn)不同規(guī)格基板，適用于對厚度要求不嚴(yán)苛的大規(guī)模生產(chǎn)場景；溢流下拉法是生產(chǎn)高品質(zhì)超薄玻璃基板的先進工藝，將熔融玻璃液導(dǎo)入溢流槽，達(dá)到一定容積后從兩側(cè)溢流而下，在下方匯流形成片狀基板并向下拉伸。此工藝可生產(chǎn)具有雙原始表面的超薄基板，無需后加工，避免表面損傷，能精確控制厚度至0.1毫米以下，平整度與光學(xué)性能優(yōu)異，在高端封裝領(lǐng)域優(yōu)勢顯著；壓制成型通過模具將玻璃液壓制成所需形狀和尺寸。先將熔融玻璃液倒入模具，經(jīng)上、下模閉合，在壓力和溫度作用下填充型腔，冷卻固化后成型。該工藝可生產(chǎn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)基板，滿足特殊封裝需求，但模具設(shè)計制造難度大、成本高、生產(chǎn)效率低，難以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
浮法成型工藝流程 來源：《浮法玻璃生產(chǎn)工藝流程及改進措施》（高巖英）
切割與研磨：切割是將成型基板按需求切割成特定尺寸形狀，常用超硬鋼刀輥切割和激光切割。前者成本低，適用于常規(guī)尺寸；后者精度高，適合小型芯片封裝基板。切割后，基板邊緣需研磨處理，通過不同粒度材料打磨，使邊緣光滑平整，調(diào)整尺寸精度。
清洗與表面處理：清洗去除基板表面灰塵、油污、金屬離子等污染物，采用化學(xué)與物理清洗結(jié)合�；瘜W(xué)清洗用堿性、酸性清洗劑或有機溶劑去除污染物；物理清洗通過超聲波、噴淋、離心等方式去除細(xì)微雜質(zhì)。清洗后，采用化學(xué)氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）和等離子體處理等進行表面處理，如CVD沉積氮化硅薄膜提高耐腐蝕性與絕緣性，PVD沉積金屬薄膜實現(xiàn)局部導(dǎo)電，等離子體處理增強表面活性與附著力。
檢測與質(zhì)量控制：檢測與質(zhì)量控制貫穿生產(chǎn)全程。原材料檢測利用ICP-MS、XRF等儀器分析化學(xué)成分，用激光粒度分析儀檢測粒度，AAS控制雜質(zhì)含量；生產(chǎn)過程中，在熔融階段監(jiān)測溫度與粘度，成型階段檢測厚度、平整度與表面缺陷；成品檢測包括外觀、尺寸精度、電氣性能、熱性能等多方面，只有通過全部檢測且符合標(biāo)準(zhǔn)的基板才能進入市場。
參考來源:
高沿英.浮法玻璃生產(chǎn)工藝流程及改進措施
尤承佳.電加熱助燃在玻璃熔解工藝中的應(yīng)用
張興治.玻璃基板在芯片封裝中的應(yīng)用和性能要求
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/月明)
注:圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知刪除!
