随着电子装备对小型化、轻量化、高集成度以及高可靠性的追求日益增强，同时考虑到成本因素，微波电路正面临着将多种功能的微波多芯片模块进行叠层，以构建出垂直互连的三维微波多芯片组件的迫切需求。
TCV技术简介
陶瓷穿孔互连技术（TCV，Through Ceramic Via），简称TCV，是一种创新的高密度三维封装互连技术。它通过陶瓷穿孔实现电路与附加单元间的垂直导通，并结合薄膜多层电路进行多层布线，从而在三维空间上扩展了电路体积，实现了结构密度的最大化。TCV技术使得同等尺寸的器件能承载更多功能，并展现出优异的高频性能，为微系统功率电路、无源元件的集成以及多功能单元的高密度组合提供了有效的解决方案。其典型器件结构如下图所示。
TCV技术的应用优势
传统基板工艺在图形线宽、线距、任意层互连以及无源器件集成等方面存在局限，使得部分高性能单元难以实现一体化集成。目前，小型化产品通常采用后期微组装技术，在多层基板上进行平面集成。这种方式下，所有功能单元只能在基板的二维方向上平铺安装，导致嵌入器件的级联设计变得复杂，进而增加了产品体积和成本。而TCV技术则能有效解决这些问题，通过陶瓷穿孔实现电路与附加单元的垂直导通，结合薄膜多层电路进行多层布线，从而在三维空间上扩展了电路体积，实现了结构密度的最大化。这使得同等尺寸的器件能承载更多功能，并展现出优异的高频性能，为微系统功率电路、无源元件的集成以及多功能单元的高密度组合提供了有效的解决方案。
图 TCV集成结构示意图
TCV技术通过通孔互连和线路重分布，使得平面分布的高精度、高功率的薄膜电路在三维空间内得到显著延伸，从而大幅提升了结构密度，并显著缩减了器件尺寸。该技术将薄膜多层电路、无源器件、倒装芯片以及TSV等组件封装至独立的IP核中，再将这些IP核装配至多层母板的表面。这一创新设计不仅解决了宽带射频垂直传输的难题，还实现了高精度器件与无源器件的集成，进一步缩小了系统体积，为微系统集成带来了巨大的便利。在TCV集成模块中，射频单元、功率单元以及处理单元等组件能够通过平面传输、元件耦合以及垂直互联的方式进行紧密集成，整体可进行气密性封装。此外，基于TCV技术的微波组件在共形阵列天线、智能蒙皮、微型导弹以及微纳卫星等微小型产品中展现出了广泛的应用潜力。
TCV技术的工艺流程
TCV的集成工艺流程是在经典薄膜制程的基础上进行优化和发展的。其中，金属化、图形光刻、显影、蚀刻、电镀以及集成电阻等共性技术是不可或缺的。而要实现TCV技术的突破，关键在于微通孔的精细加工、实心孔的金属化、多层布线的精准布局以及陶瓷的三维堆叠技术。同时，还需要特别关注多个制程和工序之间的兼容性，以确保整个工艺流程的顺畅进行。在制作过程中，采用并行方式对多个单元的陶瓷薄膜电路进行加工，随后将各单元进行焊接叠装并测试整件的性能，从而确保TCV集成模块的质量和性能达到预期要求。
图 TCV工艺流程图
TCV技术的关键环节包括：
薄膜多层布线技术：该技术的核心在于稳定可靠的介质膜层和精确的图形形成。
介质微孔互连技术：在薄膜多层布线结构中，不同层间的互连工艺需满足非填充型要求，确保接触电阻小且无断路现象。
陶瓷立体穿孔互连技术：TCV技术的3D堆叠通过陶瓷穿孔互连实现。传统方法如激光打孔后金属化无法满足TCV需求，因此需采用印刷填孔和电镀填充方案。深孔电镀技术可用于通孔填充，确保气密性和优良导电性。
TCV板级三维焊接技术：该技术涉及合理的焊接材料、焊盘设计及工艺参数选择。根据基板面积，可选择焊球凸点焊接或焊盘对接方法，同时实现梯度焊接以满足多级工艺流程。
TCV技术通过垂直互连芯片与功能基板，有效实现了宽带射频功能单元及系统的微型化，成为系统5D和3D异构集成的重要技术。
会议议程
11月21日（周四）14:00-18:00 会议签到
11月22日（周五）08:30-19:00 会议报告
序号 会议议题 演讲嘉宾
1 高可靠封装的机遇与挑战 睿芯峰 副总经理 陈陶
2 厚薄膜混合型HTCC工艺技术的开发 六方钰成 董事长 刘志辉
3 基于陶瓷材料在半导体器件封装技术领域的应用 北京大学东莞研究院 郑小平 研究员/项目总监
4 传感器技术的发展及陶瓷封装的应用趋势 郑州中科集成电路与系统应用研究院 先进封测中心主管 周继瑞
5 封装用封接玻璃粉的开发 天力创 项目经理 于洪林
6 高性能氮化硅陶瓷产业技术和应用发展现状 中材高新氮化物陶瓷 首席专家 张伟儒
7 高品质氮化硅粉体燃烧合成技术新进展 中国科学院理化技术研究所/中科新瓷 高级工程师/总经理 杨增朝
8 钙钛矿型铁电介质陶瓷开发及应用 电子科技大学 唐斌 教授
9 电子封装陶瓷基板关键的制备技术 河北东方泰阳
10 LTCC材料/工艺优化及新材料开发 中电科43所 董兆文 研究员
11 系统级封装（SiP）用陶瓷基板技术研发与产业化 华中科技大学/武汉利之达科技 教授/创始人 陈明祥
12 薄膜技术在电子封装中的应用 七星华创微电子 工程师 任凯
13 超快激光AOD技术颠覆HTCC/LTCC精密钻孔 德中(天津)技术 战略发展与市场总监 张卓
14 陶瓷材料的玻璃连接工艺及机理研究 长春工业大学 教授/博导 朱巍巍
15 陶瓷种子层金属化工艺技术 友威科技 经理 林忠炫
