万里行 | 银湖激光:为什么“微纳激光加工”对先进封装很重要?

发布时间 | 2025-10-24 17:29 分类 | 企业专访 点击量 | 2682
金刚石 碳化硅 氮化硅 氮化铝
导读:近日,中国粉体工业万里行走进了杭州银湖激光科技有限公司——一家专注于高端激光微纳加工设备研发与制造的高新技术企业。在交流中我们了解到一个值得分享的观点:激光加工正在成为先进封装领域不...

激光加工是一种利用高能量密度激光束对材料进行精密切割、打孔、刻蚀的先进制造技术。它具有非接触、高精度、低热影响等特点,尤其适用于陶瓷、金刚石等硬脆材料的微细加工。

近日,中国粉体工业万里行走进了杭州银湖激光科技有限公司——一家专注于高端激光微纳加工设备研发与制造的高新技术企业。在交流中我们了解到一个值得分享的观点:激光加工正在成为先进封装领域不可或缺的关键环节。那么,为什么激光加工对先进封装如此重要?


万里行团队与银湖激光团队合影(左三:董事长蒋仕彬院士)

为什么先进封装需要激光加工?

随着芯片制程节点不断微缩,传统工艺在性能提升上面临挑战,先进封装成为延续摩尔定律的重要路径—通过将CPU、GPU、存储等不同功能芯片在封装层面集成,实现高速互连、更低功耗和更好散热。

在这些2.5D、3D等先进封装中,高性能材料尤为重要。比如,陶瓷基板具备优异的绝缘性与导热性,能稳定传输信号并承受高温;金刚石散热片的导热率是铜的4~5倍,可迅速导出芯片热量,防止性能衰减。玻璃基板则常用于承载细密线路或FPC/PCB互连,需要保证高平整度和精确开孔。再加上封装胶、再分布层等关键工艺环节,这些材料共同支撑着先进封装的高密度集成与可靠运行。


对于陶瓷基板和金刚石散热片这类典型的硬脆材料来说,要想充分发挥其性能,首先必须实现高精度的加工——因为这些基板常需要通孔、微孔或复杂图形的精密加工。但在先进封装这样紧凑的结构中,哪怕微米级的误差,都可能影响整个系统的性能与可靠性。

相比传统加工方式,激光加工无疑更适合这类材料——它能实现非接触式、高精度、低损伤的加工,不会产生刀具磨损或微裂纹,同时还能加工更细微的图形与通孔,极大提升良率与一致性。因此,激光加工技术正成为先进封装材料精密加工的重要手段。

银湖激光的加工技术有何特色?

在先进封装材料的加工环节中,银湖激光以其在陶瓷、玻璃、金刚石等高硬脆材料的精密激光加工技术脱颖而出。公司团队由国际院士挂帅,国家级青年人才领军,并与浙江大学、浙江工业大学、中国科学院上海光机所等科研院所深度合作,掌握了从激光器研发到加工工艺优化的全链条核心技术。并且,公司研发团队对材料特性有深入理解,能够根据不同材料的热导率、光吸收特性和结构特征灵活调整激光参数,在保证加工效率的同时,最大限度减少热影响和表面缺陷。

针对先进封装中常见的陶瓷基板、金刚石散热片、玻璃基板等硬脆材料,银湖激光自主研发的纳秒、皮秒级激光设备能够实现精细、高效的微纳加工。以陶瓷基板为例,氮化铝脆性大易崩边,氮化硅强度高难加工,银湖激光通过系统实验形成了一套优化工艺,避免了崩边或加工不到位的问题。


氮化铝基板激光加工样品

玻璃打孔样品

对于金刚石材料,目前主流使用的金刚石导热基板仅0.2mm厚甚至更薄,因此对加工精度、表面质量及材料损耗率更为重视。董事长蒋仕彬院士介绍:“金刚石的加工难度远高于陶瓷,我们通过优化工艺,使切割后的表面只需简单的抛光后即可使用,显著提升产品良率与加工效率。”


金刚石切割片

银湖激光认为,随着AI芯片、碳化硅功率器件和新能源汽车等领域的快速发展,2025年将成为金刚石工业应用的关键元年。在这一趋势下,激光加工凭借环保、高效、高精度、操作简便等优势,正成为先进封装材料制造中最具潜力的技术路线之一。

结语

总之,凭借自身独特优势,激光加工正成为连接先进制造各环节的重要桥梁,像银湖激光这样扎根材料加工一线的设备企业,也正以“微纳精度”助推先进封装工艺发展。我们相信,在中国半导体产业迈向高端制造的过程中,银湖激光这样的企业将发挥越来越重要的作用。

 

中国粉体工业万里行

作者:粉体圈

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