指甲蓋上起高樓!光谷這一新技術,可在玻璃晶圓上造芯片
在一張超薄的玻璃板上,用比頭發絲還細幾十倍的針孔,精準雕刻出紛繁復雜的電路圖案,仿佛在針尖上建起一座摩天大樓……這一科幻情景在光谷已經變為現實。

近日,華工科技子公司——華工激光自主研發了激光誘導微孔深度蝕刻技術(LIMHDE制孔),該技術最小孔徑僅5μm,徑深比可達1:100,為解決先進封裝“卡脖子”難題提供國產方案。
封裝是芯片制造過程中的關鍵環節。隨著傳統光刻技術逐漸接近極限,芯片封裝的重要性被提升至前所未有的高度。

如果將芯片比作一個家庭,那基板就是這個家庭所居住的“房子”。在人工智能和大數據興起的當下,傳統有機基板已難以滿足高性能芯片的封裝需求,玻璃基板應運而生。
要想讓芯片在玻璃基板上實現電子信號的高速傳輸,玻璃通孔技術必不可少,這項技術就像是在玻璃上打通一個個微型通道,連接起芯片內部的不同部分,讓芯片性能飛速提升。
“通俗來講,玻璃通孔技術就是用激光在一個指甲蓋大小的玻璃晶圓上,均勻打出100萬個微孔,并用金屬填充,進而在玻璃基板上制造垂直互連的通道。”華工科技子公司華工激光精密事業群總工程師程偉介紹,目前國內還沒有類似硅的深孔刻蝕工藝,快速制造具有高深寬比的玻璃深孔或溝槽難度較大。
“從行業整體進程來看,玻璃基板在先進封裝領域的研發尚處于初期階段。”程偉表示,本次華工激光自主研制的LIMHDE制孔技術采用最新一代超短脈沖激光技術,可實現高縱橫比和徑厚比的微加工,并且微孔平滑、無微裂隙、無碎屑、無應力,不會在玻璃中產生多余的裂紋。相比傳統玻璃穿孔技術,該技術擁有更好穿孔質量、更小加工半徑和更深加工深度。

面對玻璃基板在先進封裝領域的技術挑戰,早在2021年,華工科技便組建起一支團隊,經過兩年多時間持續攻關,最終在激光誘導微孔深度蝕刻技術方面取得自主性科研突破,并推進產學研用一體化發展,目前已在玻璃基板加工領域實現應用。

樣品加工效果
“在研發方面,我們針對玻璃、石英等不同類型的材料定制化開發了誘導微孔激光頭;在實際應用層面,我們積極聯合一些知名高校和國家級材料實驗室共同進行工藝開發,解決了玻璃通孔的效率、精度、以及激光和蝕刻參數配合的問題。”
科技創新是企業發展的原動力,高強度、高水平、高效率的科研投入驅動科技型企業創新發展。2023年,華工科技研發投入達7.5億元,同比增長33.92%。

未來,華工科技將繼續提升玻璃通孔的加工效率,擴大應用范圍,提高軟件的易用程度,為實現該項技術的產業化及封裝產業升級做好準備。(來源:中國光谷)


