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玻璃與陶瓷基材金屬化製程技術之研發

為了解決d15散熱的問題，作者沈紹平 這樣論述：

近年來，3D 封裝晶片堆疊技術已備受各界矚目，但 3D 晶片封裝的技術困難度相當高，IC 設計方面也相當複雜，因此技術門檻較低的 2.5D 晶片封裝技術就因應而生。而中介層的作用是在 2.5D 晶片封裝內作為晶片間訊號之橋樑，因為玻璃有尺寸安定性高、電性絕緣與熱膨脹係數與矽相近等優勢，故已有文獻開始研究以玻璃中介層取代矽中介層。由於使用乾式製程進行金屬化的成本很高，因此本論文使用全濕式製程來取代乾式製程，然而要在光滑的玻璃上以濕式製程沉積具有附著力的金屬層非常困難，所以吾人使用化學自組裝法來提升玻璃與銅層間附著力，並在研究中發現使用金屬鹽類加上鹽酸作為矽烷自組裝層分散劑，能使自組裝層在玻璃表

面分佈更加均勻，且經無電電鍍後能夠得到均勻亮面的銅層。最後，能夠將金屬化後的兩種規格玻璃通孔 (Through Glass Vias, TGVs)，以蝶式填孔技術以無空洞或隙縫之結構完整填充。氮化鋁陶瓷基板已廣泛地應用於散熱方面，特別是高功率 LED 上。由於氮化鋁本身是絕緣材料，所以必須金屬化並沉積線路後才可以與 LED 進行封裝作為散熱基材將熱導出。本論文中提出全濕式並在室溫下即可完成的氮化鋁金屬化製程，在無電電鍍製程中，吾人使用化學自組裝法將PdCl2 觸媒與氮化鋁基材接在一起。在自組裝前先針對氮化鋁基材進行 KOH 鹼蝕刻，此蝕刻步驟是使電鍍銅層有很好的附著力之關鍵。最後將矽烷吸附鈀製

程與傳統錫鈀膠體製程互相比較，結果顯示使用矽烷吸附鈀製程所得到的電鍍銅層附著力比錫鈀膠體製程高二倍，並且經高溫熱信賴度測試後不會有銅泡產生，另外矽烷吸附鈀製程的鈀消耗量也比錫鈀膠體製程少五倍，因此化學接枝鈀製程之成本相對的較低。