TGV（Through Glass Via，玻璃通孔）是生产玻璃基板的关键工艺。海通国际报告指出，TGV主要流程分为玻璃成孔与孔内金属填充两大环节。激光诱导湿法刻蚀技术具备快速高效成孔、工艺简单、侧壁光滑、高精度等优点，成本相对较低，具备大规模应用前景。然而，玻璃表面平滑与金属粘附性差导致填充困难，金属氧化物粘附层可有效解决分层问题。沃格光电是全球少数同时掌握TGV技术的厂家之一，兴森科技已成功研制出玻璃基板工程样品。
TGV：玻璃基板垂直互连的关键工艺
TGV（Through Glass Via，玻璃通孔）能够在玻璃基板上形成微小的导电通孔，从而实现芯片间的高效连接。TGV是生产用于先进封装玻璃基板的关键工艺，其质量直接决定玻璃基板的电气性能与可靠性。
TGV主要流程可分为玻璃成孔、孔内金属填充两大环节。成孔环节需要在玻璃基板上制作出高精度的通孔/盲孔，填充环节需要在孔内沉积导电金属实现垂直电气互连。两大环节的技术难度都很高，是玻璃基板产业化的核心瓶颈。
与TSV（硅通孔）相比，TGV有显著差异。TGV孔径较大，多为通孔，电镀时间长、成本高。玻璃表面平滑，与常用金属（如Cu）的黏附性较差，容易造成玻璃衬底与金属层之间的分层现象，导致金属层卷曲甚至脱落。这些差异使得TGV的金属填充难度远高于TSV。
激光诱导湿法刻蚀：大规模应用的成孔技术
TGV主流成孔方法包括喷砂法、光敏玻璃法、等离子刻蚀法、激光烧蚀和激光诱导湿法刻蚀法等。其中，激光诱导湿法刻蚀技术具备大规模应用前景。
激光诱导湿法刻蚀利用脉冲激光诱导玻璃产生连续的变性区。相比未变性区域的玻璃，变性玻璃在氢氟酸中的刻蚀速率较快，基于这一特性可以在玻璃上制作通孔/盲孔。该技术具有快速高效成孔、工艺简单、侧壁光滑、高精度成孔等显著优点，被广泛应用于各种玻璃材料的三维微流道加工。
激光诱导湿法刻蚀的成本相对较低，适合大规模生产。与等离子刻蚀等工艺相比，激光诱导湿法刻蚀的设备投资和运行成本更低，生产效率更高，更符合玻璃基板产业化对成本控制的要求。该技术有望成为TGV成孔的主流技术路线。
金属填充：粘附性是核心技术难题
对通孔进行高质量的金属填充技术难度大。与TSV不同，TGV孔径较大，且多为通孔，电镀时间长、成本高。另一方面，与硅材料不同，由于玻璃表面平滑，与常用金属（如Cu）的黏附性较差，容易造成玻璃衬底与金属层之间的分层现象，导致金属层卷曲甚至脱落等现象。
在对TGV通孔进行电镀填充时，通常需要先沉积金属粘附层如钛（Ti）、铬（Cr）等，以及种子层Cu，后进行电镀。目前在开发采用化镀Cu种子层的低成本TGV填充方案，然后再通过半加成法（SAP）在胶图形上电镀出Cu线路。
由于玻璃与金属Cu之间热膨胀系数不同，化学结构存在明显差异，并且玻璃具有非常光滑的表面，导致玻璃与化镀Cu之间的黏附力差，需要特殊的处理来提高结合力。例如美国安美特公司报道了金属氧化物粘附增强方法，通过把玻璃基板浸入化学药液，覆盖纳米厚度的金属氧化物粘附促进剂形成黏附层，提高化镀Cu层的黏附力。
国内企业布局
沃格光电是全球少数同时掌握TGV技术的厂家之一。根据沃格光电2024年半年度报告，公司具备行业领先的玻璃薄化、TGV（玻璃基巨量互通技术）、溅射铜以及微电路图形化技术（RDL布线能力）以及SAP多层线路堆叠能力，采用自主开发绝缘膜材。沃格光电拥有的TGV技术可在玻璃基板上进行不同的线路和通孔设计，以满足终端产品不同的应用场景。
兴森科技在玻璃基板领域取得突破。根据兴森科技官方公众号，公司在工艺技术整合与研发创新实现突破，于玻璃材料上完成线路制作与ABF压合等工艺，成功研制出玻璃基板工程样品，并于第25届CIOE中国光博会中展示。
玻璃基板产业链有望加速成长。随着封装基板向大尺寸、高叠层方向发展，玻璃基板凭借CTE匹配优势和技术成熟度提升，有望逐步从实验室走向产业化。建议关注沃格光电、兴森科技等国内玻璃基板产业链核心企业。
表2：TGV主流成孔工艺对比| 成孔方法 | 优点 | 缺点 | 应用前景 |
|---|
| 喷砂法 | 成本低 | 精度低，损伤大 | 低端应用 |
| 光敏玻璃法 | 批次一致性好 | 玻璃成分受限，通孔密度低 | 特定应用 |
| 等离子刻蚀法 | 精度高，侧壁光滑 | 成本高，速率慢 | 高端应用 |
| 激光烧蚀法 | 灵活，可加工异形孔 | 热影响大，侧壁粗糙 | 样品制作 |
| 激光诱导湿法刻蚀 | 快速高效，侧壁光滑，高精度 | 设备成本较高 | 大规模应用 |
