Fortgeschrittene Technologien (3D-Integration, Chiplets)

Was ist der Hauptgrund dafür, dass in einem Glaskernsubstrat um die mit Kupfer gefüllten Glasdurchkontaktierungen (TGV) leicht Risse entstehen?

  1. AGlas leitet Strom, sodass zwischen benachbarten TGVs Entladungen auftreten
  2. BDie Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kupfer und Glas unterscheiden sich stark, sodass bei jeder Temperaturänderung mechanische Spannungen um die TGVs entstehen
  3. CGlas ist weicher als organische Materialien, sodass sich der Bereich um die Löcher stark verformt
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Antwort: B. Die Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kupfer und Glas unterscheiden sich stark, sodass bei jeder Temperaturänderung mechanische Spannungen um die TGVs entstehen

Ein Glaskernsubstrat ersetzt den organischen Kern eines Gehäusesubstrats durch eine Glasplatte; da es eben und maßhaltig ist, erwartet man, dass sich auch auf großen Substraten feine Verdrahtung herstellen lässt. Glas ist jedoch spröde, und um die mit Kupfer gefüllten TGVs wirken bei jedem Temperaturanstieg und -abfall wiederholt Spannungen durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung von Kupfer und Glas, die zum Ausgangspunkt feiner Risse werden können. Spannungsabbauende Strukturen und Materialien, die Verfestigung des Glases und der Nachweis der Langzeitzuverlässigkeit sind Aufgaben auf dem Weg zum praktischen Einsatz.

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