TGV 玻璃基板大势所趋！如何通过四大 FA 利器攻克 TGV 镀铜与结构失效？

如下图所示，我们可通过「玻璃 → 通孔形成 → 湿蚀刻 / 清洗 → AOI → 铜种子层 → 铜电镀」这一条具代表性的工艺路径，来理解 TGV 的关键分析节点，实际的工艺路径会随玻璃材质、孔径、深宽比与设备条件而异，例如可采用直接激光加工，或是先以激光进行材料改质再搭配选择性湿蚀刻；因此下表流程应视为分析检测的关键站点切入点，而非单一的标准工艺。

 

图1｜ TGV从通孔形成、湿蚀刻 / 清洗、种子层到铜填孔与分析的代表性流程；实际工艺会依玻璃材料、孔形及设备条件调整。

 

SEM：用截面验证孔形、填孔与界面

将样品经研磨或定点截面制备至目标位置后，通过 TGV 截面 SEM 分析，可观察通孔不同深度位置的孔径、孔形与锥度（Taper），并检视玻璃厚度、孔口崩角（Chipping）、微裂缝（Micro-crack）、铜填孔孔洞（Void）、填孔接缝（Seam）、铜／玻璃界面状态，以及表面镀铜余厚（Overburden）等特征。

若先前已通过 X-ray 检测标示可疑位置，可将缺陷坐标导入截面制备流程，进行定点截面分析，以提高缺陷定位与截面命中的成功率。截面分析属于破坏性分析，样品在研磨、切割或截面制备过程中，可能产生拖尾、崩裂、刮伤或局部变形等制备假象（Artifact）。因此，在进行 SEM 影像判读时，应结合缺陷位置、形貌特征及样品制备条件，审慎区分原始工艺缺陷与截面制备所产生的假象，避免误判分析结果。（闳康相关服务：SEM 扫描式电子显微镜）

图3｜ TTGV截面SEM孔径、孔形及玻璃厚度量测示例

WLI 白光干涉仪：将孔壁与表面形貌转化为可量化的粗糙度数据

白光干涉仪（WLI，亦即光学轮廓仪 Optical Profiler）可重建三维（3D）表面形貌，并精准取得Ra、Rq、Rt、Rz 等表面粗糙度指标。在 WLI 粗糙度量测中，这些定量数据有助于弄清 TGV 孔壁粗糙度是否会影响后续的金属化工艺，并能客观比较不同通孔工艺或蚀刻条件的优劣。若 TGV 的孔洞几何结构过深而造成光学视线受限，通常需要先制备出可供量测的特定截面或表面。因此，客户在委案时，建议先明确说明欲量测的目标为孔壁、孔口还是整体表面，以利规划最适当的样品制备工艺。

图4｜ WLI取得3D面形貌后，可分析面粗糙度参数，或撷取轮廓线计算Ra、Rq、Rt与Rz。本图为匿名化合成示意。

EBSD：观察铜填孔的晶粒、晶界、取向与再结晶

EBSD（Electron Backscatter Diffraction，电子背向散射绕射）可结合 SEM 进行材料微结构分析，通过晶粒、晶体取向、相组成及织构等信息，深入了解材料在工艺或热处理前后的微结构变化。

通过 IPF（Inverse Pole Figure）晶体取向图，可观察晶粒取向及晶粒间的取向差异；藉由 Phase Map（相分布图），可辨识不同晶相及其分布情形；进一步利用 Pole Figure（极图）与织构分析，可评估材料是否存在特定晶体取向集中现象。此外，通过晶粒尺寸统计，可量化晶粒尺寸分布及平均晶粒尺寸，作为制程条件与材料特性比较的重要依据。

图5｜ EBSD晶粒尺寸、晶向、相分布与织构分析结果示例。