TGV玻璃基板親疏水性測試及其應(yīng)用

  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)確測量TGV玻璃基板的接觸角，評估其親疏水性，對優(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試方法

1. 靜態(tài)接觸角測試

在TGV玻璃基板表面滴加2~5μL去離子水，利用接觸角測量儀記錄液滴形態(tài)，計算靜態(tài)接觸角。測試前需確保樣品表面無污染、無指紋或灰塵干擾，通常需進(jìn)行等離子清洗或紫外臭氧處理以提高測試準(zhǔn)確性。

2. 動態(tài)接觸角測試（前進(jìn)角/后退角）

前進(jìn)角（θ?）：液滴體積逐漸增大時測量的接觸角，反映表面最大潤濕性。

后退角（θ?）：液滴體積減小時的接觸角，反映表面最小潤濕性。

接觸角滯后（θ? - θ?）：可評估表面粗糙度或化學(xué)不均勻性。

動態(tài)測試更適用于TGV玻璃基板在電鍍液、粘接劑等實際工藝環(huán)境中的潤濕行為分析。

3. 表面能計算

通過測量不同液體（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)物或顆粒污染會顯著增加接觸角，降低潤濕性。

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)、表面粗糙度會影響液滴鋪展行為，需結(jié)合Wenzel或Cassie-Baxter模型分析。

  接觸角測量是評估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。通過靜態(tài)/動態(tài)接觸角測試、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，結(jié)合原位觀測和人工智能分析技術(shù)，接觸角測量將在TGV玻璃基板表面工程中發(fā)揮更大作用。