Menlo Micro 的創(chuàng)始人在還是 GE 員工時就開始了與康寧的研發(fā)工作。該團隊花了數年時間從頭開始開發(fā)玻璃工藝。憑借 GE 超過 4000 萬美元的支持和超過 12 年的研發(fā)，Menlo Micro 團隊開發(fā)了一種技術，最終將引導他們找到當今電子開關的解決方案。他們在 GE 的經歷激發(fā)了一種新的思維方式，從而產生了一種新的開關類別，能夠經濟高效地擴展微機械開關制造。

Menlo Micro 與康寧精密玻璃解決方案的合作在新開關設計中發(fā)揮了關鍵作用;康寧精密玻璃解決方案部門是高純度熔融石英玻璃晶片的制造商。玻璃的固有特性——出色的電氣性能、嚴格的幾何公差和原始的表面質量——使其成為下一代微電子器件的合適材料。

Corning/Menlo Micro 團隊開始與Corning HPFS 熔融石英玻璃合作，該玻璃是 99.999% 純二氧化硅(二氧化硅)，可提供一致、可重復的性能。對于基礎層，康寧將 HPFS 玻璃加工成 8 英寸晶圓，厚度為 0.5 毫米。對于 TGV 層，康寧加工了更薄的晶圓，并使用激光鉆了 100,000 個孔，每個孔的寬度為人類頭發(fā)的一半，并且所有這些都沒有使玻璃破裂，最后用銅填充這些孔以使電流通過玻璃。由此產生的小尺寸設備尺寸為 5.6 立方毫米。這款 Menlo 微動開關具有機電繼電器的功率處理能力和射頻性能，具有固態(tài)開關的尺寸、重量、可靠性和速度。

康寧和 Menlo Micro 展示了 TGV 封裝技術的集成，使高性能射頻和功率產品向超小晶圓級封裝的發(fā)展成為可能。與傳統(tǒng)的引線鍵合封裝技術相比，TGV 使 Menlo Micro 的繼電器產品尺寸縮小了 60% 以上，使其適用于對增加通道密度和減少 SWaP-C 至關重要的應用。

除了顯著減小尺寸外，TGV 技術還為繼電器產品帶來了其他好處。通過消除引線鍵合并用短且控制良好的金屬化過孔代替它們，Menlo Micro 能夠將封裝寄生效應降低 75% 以上。這種設計支持更高的頻率，這在 5G 網絡、測試儀器以及眾多航空航天和國防應用中變得越來越重要。此外，與硅 (CMOS) 等傳統(tǒng)基板材料相比，玻璃的獨特特性可實現(xiàn)更低的射頻損耗和更高的線性度，從而轉化為更低的功耗和更高的整體效率。

在密封玻璃中實施 TGV 技術消除了幾十年來限制開關和繼電器性能的不必要的互連。這種方法還提高了開關性能，并將整體設備尺寸和成本降低到有利于許多應用的水平。

Menlo Micro 和康寧目前正在合作提高開關的產量，同時使它們的制造更具成本效益?？祵幰呀浺鹆似渌镜呐d趣，他們希望將 TGV 技術用于玻璃封裝和無邊框高端顯示器等應用?？祵庍€開發(fā)了專有的通孔設計和工藝，以提供密封的銅互連，從而實現(xiàn)高可靠性和減小的封裝尺寸，為大規(guī)模生產支持 TGV 的設備開辟了道路。

使用專有材料、設計和晶圓級處理技術，Menlo Micro 的開關技術在通常超過 100 億次開關操作的應用中展示了高可靠性，其路線圖將超過 200 億次，同時處理數百伏特和數十安培的電流。與傳統(tǒng)的機電繼電器和固態(tài)開關相比，先進材料科學的這種發(fā)展導致微機械設備具有前所未有的功率處理能力(千瓦)，具有出色的電氣性能、尺寸、成本和可靠性。

利用 TGV 封裝，Menlo 正在開發(fā)處理從 DC-26 GHz 的帶寬的射頻繼電器產品，其路線圖將擴展到 50 GHz 以上。Menlo Micro 的微機械繼電器平臺支持射頻和 AC/DC 應用，適用于電池管理、家庭自動化、電動汽車、軍事和專業(yè)無線電、5G 基站和物聯(lián)網等不同市場。

爬坡生產

自 2020 年 10 月以來，Menlo Micro 一直在通過其 8 英寸大批量生產線交付基于其開關技術的產品，迄今已向 60 多家領先客戶交付。與在裝配線上一次制造一個的傳統(tǒng)機電繼電器不同，可以在批量過程中一次制造數千個 Menlo 微動開關器件。Menlo Micro 使用與半導體行業(yè)相同的制造方法：基于晶圓的制造。這種完全自動化的批處理過程可實現(xiàn)大規(guī)?？蓴U展的開關制造。

結論

在其 170 年的歷史中，康寧開發(fā)了多種類型的玻璃產品，這些產品現(xiàn)在在我們的日常生活中得到了廣泛的應用，從第一批燈泡的制造到智能手機屏幕和光纖電纜中使用的先進玻璃材料的普及。康寧與 Menlo Micro 合作，重新思考傳統(tǒng)的機電繼電器和固態(tài)開關。他們一起使用高純度玻璃制造的微型、節(jié)能的微機械開關成為實現(xiàn)一切電氣化的下一代技術的現(xiàn)實現(xiàn)實。