【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及玻璃转接板领域，尤其涉及一种玻璃转接板及其玻璃通孔的填充方法和芯片。
技术介绍
1、随着摩尔定律趋缓和集成电路应用的多元化，物联网、高性能计算、人工智能、6g通信等新兴领域对先进封装提出了更高的要求。以硅基转接板(tsv)为代表的3d封装技术，通过在垂直方向上堆叠不同功能的芯片，实现了多功能电子器件的高度集成，还具有体积小、重量轻、互连距离短、传输损耗小等特点，并大大提高了信号传输的效率。但由于硅是半导体，高频电信号在硅基转接板中传输时，存在明显的电磁耦合效应，容易导致信号串扰等问题。而玻璃是绝缘体，信号传输中不会出现串扰等问题，并且玻璃具有与硅相近的热膨胀系数、制造成本低廉等优点，使其在高频通信等领域具有广泛的应用前景。
2、玻璃转接板的金属化，是实现3d封装垂直互连的关键工序之一。目前最常用的tgv金属化方式是电镀沉积工艺。采用常规的直流电镀方案进行电镀填充时，理想情况下，电流密度幅值从通孔中部位置向两端孔口呈递减趋势。由于电镀沉积的速率与电流幅值成正比例关系，因此通孔中部位置的沉积速率最大。这样，通孔的中部最先闭合，形成两个小深径比的盲孔。因此，在后续的电镀过程中将转变为超填充的模式，从而实现tgv的完全填充。
3、但是由于tgv孔口的拐角、内部的凸起等几何尖锐的区域，电流密度梯度通常较大，导致该区域的沉积速率也同步提升，使得这些区域通常率先闭合，从而出现缝隙、孔洞等缺陷。此外，在直流电镀条件下，由于tgv内的铜离子不断被消耗，特别对于高深径比的tgv，铜离子仅凭浓度差自然扩散难以得到
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其采用非对称双向脉冲电流电镀，根据电镀填充速率将电镀填充分成不同阶段，在不同阶段采用不同的脉冲电流和占空比，实现高深径比大孔径玻璃通孔电镀填充形貌的调控，最终实现高效无缺陷电镀填充的目的。
2、本专利技术还提出一种玻璃转接板，其表面使用上述的填充方法加工而成。
3、本专利技术还提出一种芯片，其使用了上述的一种玻璃转接板。
4、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
5、一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，包括如下步骤：
6、s1：对已加工出玻璃通孔的玻璃基板进行超声清洗；
7、s2：采用化学镀铜的方法制作种子层；
8、s3：对玻璃基板进行抽真空处理；
9、s4：将玻璃基板放在电镀液中进行浸润预处理；
10、s5：采用双阳极的电镀系统；玻璃基板置于两个阳极之间并作为阴极，阴极和阳极之间保持平行；电镀系统采用双向非对称性脉冲电流，通过正向脉冲电流补充玻璃通孔中部的铜离子，通过反向脉冲电流将玻璃通孔内部在沉积过程中产生的凸起结构溶解；在正向脉冲电流和反向脉冲电流都处于关闭状态时，补充玻璃通孔内部的铜离子。
11、可优化地，所述步骤s5中，根据玻璃通孔的填充率f(t)和填充速率f(t)进行分阶段电镀填充，不同电镀填充阶段中的脉冲电流幅值和占空比不同；填充速率f(t)是填充率f(t)的一阶导数，不同电镀填充阶段其填充率f(t)关于时间t的函数为：
12、第一阶段：f(t)＝a1t-b1t2，0≤t<t1；正向电流幅值为ion1，反向电流幅值为irev1；
13、占空比为ton1：trev1：toff1；ton1为第一阶段的正向电流持续时间，trev1为反向电流持续时间，ton1为关停时间；a1和b1是第1阶段中与电流有关的系数；
14、第二阶段：t1≤t<t2；正向电流幅值为ion2，反向电流幅值分别为irev2；
15、占空比为ton2：trev2：toff2；ton2为第二阶段的正向电流持续时间，trev2为反向电流持续时间，toff2为关停时间；a2和b2是第2阶段中与电流有关的系数；
16、第n阶段：tn-1≤t<tn；正向电流幅值为ionn，反向电流幅值为irevn；
17、占空比为tonn：trevn：toffn；tonn为第n阶段的正向电流持续时间，trevn为反向电流持续时间，tonn为关停时间；an和bn是第n阶段中与电流有关的系数。
18、可优化地，所述步骤s2包括：
19、s21：将玻璃基板置于含有亚锡离子的溶液中进行敏化处理；
20、s22：将玻璃基置于含有钯离子的溶液中进行活化处理，使附着在玻璃表面及通孔内部的亚锡离子与钯离子反应，形成活化层；
21、s23：将玻璃基板置于化学镀铜溶液中，进行化学镀铜制作种子层。
22、可优化地，在执行步骤s21前执行步骤s20；
23、步骤s20：将玻璃基板置于含有粗化溶液的浴槽中进行粗化处理；粗化溶液包括：氢氟酸和硫酸。
24、可优化地，在步骤s20～s22中，施加频率为40～100khz且功率为70～100w的超声辅助。
25、可优化地，步骤s20中，粗化溶液包括：5～15wt％的氢氟酸、50～70wt％的硫酸和余量的去离子水；
26、步骤s21中，亚锡离子浓度为0.2～0.5mol/l；
27、步骤s22中，钯离子浓度为0.2～0.5mol/l。
28、可优化地，在执行步骤s20～s23期间，在每个步骤完成后使用去离子水清洗玻璃基板。
29、可优化地，玻璃基板置于两个阳极的中间，阴极和阳极之间保持平行，阴极和阳极的间距为15～30mm。
30、一种玻璃转接板，其表面由上述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法加工而成。
31、一种芯片，使用上述的一种玻璃转接板。
32、与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有以下有益效果：
33、本方案提供一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其采用非对称双向脉冲电流电镀，根据电镀填充速率将电镀填充分成不同阶段，在不同阶段采用不同的脉冲电流和占空比，实现高深径比大孔径玻璃通孔电镀填充形貌的调控，最终实现高效无缺陷电镀填充的目的；该方法具有效率高、工艺可调控范围广、电镀质量高和操作简单等优点，解决了tgv电镀时容易出现缝隙、孔洞等缺陷的问题。
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1.一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，所述步骤S5中，根据玻璃通孔的填充率F(t)和填充速率f(t)进行分阶段电镀填充，不同电镀填充阶段中的脉冲电流幅值和占空比不同；填充速率f(t)是填充率F(t)的一阶导数，不同电镀填充阶段其填充率F(t)关于时间t的函数为：
3.根据权利要求1所述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
4.根据权利要求1所述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，在执行步骤S21前执行步骤S20；
5.根据权利要求4所述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，在步骤S20～S22中，施加频率为40～100kHz且功率为70～100w的超声辅助。
6.根据权利要求4所述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，步骤S20中，粗化溶液包括：5～15wt％的氢氟酸、50～70wt％的硫酸和余量的去离子水；
7.根据权利要求4所述的一种玻璃转接板玻璃
8.根据权利要求1所述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，玻璃基板置于两个阳极的中间，阴极和阳极之间保持平行，阴极和阳极的间距为15～30mm。
9.一种玻璃转接板，其特征在于，其表面由权利要求1-8任意一项所述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法加工而成。
10.一种芯片，其特征在于，使用权利要求9所述的一种玻璃转接板。
...【技术特征摘要】
1.一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，所述步骤s5中，根据玻璃通孔的填充率f(t)和填充速率f(t)进行分阶段电镀填充，不同电镀填充阶段中的脉冲电流幅值和占空比不同；填充速率f(t)是填充率f(t)的一阶导数，不同电镀填充阶段其填充率f(t)关于时间t的函数为：
3.根据权利要求1所述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
4.根据权利要求1所述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，在执行步骤s21前执行步骤s20；
5.根据权利要求4所述的一种玻璃转接板玻璃通孔的填充方法，其特征在于，在步骤s20～s22中，施加频率为40～100khz且功率...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，梁传嶍，张俊杰，侯茂祥，刘辉龙，马莉，陈新，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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