技術(shù)文章
TGV(Through Glass Via,玻璃通孔)技術(shù)是先進(jìn)封裝和微系統(tǒng)集成中的關(guān)鍵工藝,廣泛應(yīng)用于3D集成、MEMS、射頻器件和光電子封裝等領(lǐng)域。TGV玻璃基板的表面潤(rùn)濕性(親疏水性)直接影響其與金屬、聚合物或其他材料的結(jié)合性能,進(jìn)而影響電鍍填充、粘接強(qiáng)度和封裝可靠性。因此,準(zhǔn)確測(cè)量TGV玻璃基板的接觸角,評(píng)估其親疏水性,對(duì)優(yōu)化工藝、提高產(chǎn)品性能具有重要意義。
一、TGV玻璃基板親疏水性測(cè)試方法
1. 靜態(tài)接觸角測(cè)試
在TGV玻璃基板表面滴加2~5μL去離子水,利用接觸角測(cè)量?jī)x記錄液滴形態(tài),計(jì)算靜態(tài)接觸角。測(cè)試前需確保樣品表面無(wú)污染、無(wú)指紋或灰塵干擾,通常需進(jìn)行等離子清洗或紫外臭氧處理以提高測(cè)試準(zhǔn)確性。
2. 動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試(前進(jìn)角/后退角)
前進(jìn)角(θ?):液滴體積逐漸增大時(shí)測(cè)量的接觸角,反映表面最大潤(rùn)濕性。
后退角(θ?):液滴體積減小時(shí)的接觸角,反映表面最小潤(rùn)濕性。
接觸角滯后(θ? - θ?):可評(píng)估表面粗糙度或化學(xué)不均勻性。
動(dòng)態(tài)測(cè)試更適用于TGV玻璃基板在電鍍液、粘接劑等實(shí)際工藝環(huán)境中的潤(rùn)濕行為分析。
3. 表面能計(jì)算
通過(guò)測(cè)量不同液體(如水、二dian甲烷、乙二醇)的接觸角,結(jié)合Owens-Wendt或Van Oss理論,可計(jì)算TGV玻璃基板的表面能及其極性/非極性分量,為粘接、鍍膜等工藝提供優(yōu)化依據(jù)。
二、TGV玻璃基板親疏水性的影響因素
1. 表面清潔度:殘留的光刻膠、有機(jī)物或顆粒污染會(huì)顯著增加接觸角,降低潤(rùn)濕性。
2. 表面處理工藝:
等離子處理:可引入-OH等極性基團(tuán),提高親水性(接觸角降低)。
硅烷化處理:如采用氟硅烷修飾,可增強(qiáng)疏水性(接觸角增大)。
3. 微結(jié)構(gòu)影響:TGV通孔結(jié)構(gòu)、表面粗糙度會(huì)影響液滴鋪展行為,需結(jié)合Wenzel或Cassie-Baxter模型分析。
接觸角測(cè)量是評(píng)估TGV玻璃基板親疏水性的關(guān)鍵手段,直接影響其工藝適應(yīng)性和最終器件性能。通過(guò)靜態(tài)/動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試、表面能分析及工藝優(yōu)化,可提升TGV基板在先進(jìn)封裝中的應(yīng)用效果。未來(lái),結(jié)合原位觀測(cè)和人工智能分析技術(shù),接觸角測(cè)量將在TGV玻璃基板表面工程中發(fā)揮更大作用。
廣東北斗精密儀器有限公司
廣東北斗精密儀器
13662823519@163.com
微信公眾號(hào)