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日前，德國(guó)激光技術(shù)巨頭樂(lè)普科(LPKF Laser & Electronics)宣布，今年將擴(kuò)大供應(yīng)用于玻璃芯片板生產(chǎn)中關(guān)鍵的玻璃通孔(TGV)工藝的激光設(shè)備。
樂(lè)普科首席執(zhí)行官Klaus Fiedler在接受采訪時(shí)透露，該公司已與一家制造玻璃芯片板的客戶簽署了協(xié)議，并將很快交付其激光設(shè)備套件。此外，他還表示，該公司還收到了來(lái)自亞洲(特別是韓國(guó))的多家客戶的訂單和咨詢，這些需求均針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)，而非研究用途。
這家德國(guó)公司擁有自己專利激光技術(shù)——激光誘導(dǎo)深度蝕刻(LIDE)，該技術(shù)已應(yīng)用于搭載玻璃通孔(TGV)工藝的Vitrion 5000系列設(shè)備，顯著提高了玻璃通孔加工的效率和精度。
LPKF突破性的激光誘導(dǎo)深度蝕刻(LIDE)技術(shù)，將為芯片行業(yè)帶來(lái)革命性的變化，特別是在追求更高性能、更可靠性的玻璃基板上。
當(dāng)前，芯片行業(yè)廠商們正積極尋求將傳統(tǒng)的倒裝球柵陣列(FC-BGA)的有機(jī)核心層(如玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂/FR4)替換為玻璃。玻璃以其高硬度、高熱穩(wěn)定性、良好的絕緣性能和信號(hào)傳輸速度成為理想的替代材料。
相較而言，玻璃比FR4更硬，因此不容易受熱變形，也可以有更大的表面積。玻璃也很平坦，便于在上面形成精細(xì)的電路。它還具有良好的絕緣性能。它的信號(hào)損耗很低，但信號(hào)速度很快。在需要高工作頻率的高頻射頻中，玻璃被吹捧為制作電路板的最佳材料。
值得注意的是，美國(guó)芯片巨頭英特爾已經(jīng)在計(jì)劃于2030年前應(yīng)用玻璃板。三星電子旗下的電子零部件制造商三星電機(jī)(Samsung Electro-Mechanics)則提出，正在加快開發(fā)半導(dǎo)體玻璃基板，中試線建設(shè)預(yù)計(jì)完成時(shí)間已提前至9月，相較原定的年底完工目標(biāo)提前了一個(gè)季度。三星電機(jī)計(jì)劃，在2025年推出使用玻璃板的芯片封裝原型之后，還會(huì)在2026-2027年之間的某個(gè)時(shí)間進(jìn)行這類設(shè)備的商業(yè)化生產(chǎn)。
行業(yè)巨頭頻頻針對(duì)這一領(lǐng)域披露最新舉措，無(wú)疑提振了市場(chǎng)信心。
然而，使用玻璃作為核心層的芯片板的生產(chǎn)，仍然存在許多障礙——其中最大的障礙就是玻璃通孔(TGV)工序。這一工序中，必須在玻璃上打洞來(lái)連接電路。但是在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的小劃痕，會(huì)影響到整個(gè)玻璃基板的剛性。消息人士稱，當(dāng)在孔上鍍銅形成電路時(shí)，十分之九的玻璃會(huì)破裂，這些玻璃又必須廢棄掉，從而造成了大量浪費(fèi)。
而樂(lè)普科的LIDE技術(shù)，通過(guò)精確控制激光能量和結(jié)構(gòu)變化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)玻璃的快速、干凈蝕刻，從而解決了這一難題。樂(lè)普科激光誘導(dǎo)深度蝕刻(LIDE)解決方案的大致原理如下：一個(gè)短激光信號(hào)被傳送到玻璃上的孔。隨后，高能光子(光的粒子)被傳遞到這些區(qū)域，導(dǎo)致玻璃在這些特定位置發(fā)生結(jié)構(gòu)變化——包括密度的變化、化學(xué)鍵的斷裂或形成，以及晶體結(jié)構(gòu)的調(diào)整。由于激光照射區(qū)域的蝕刻速度更快，因此蝕刻過(guò)程可以更加快速、精確地完成，在玻璃上創(chuàng)建出所需的孔或其他結(jié)構(gòu)，而不會(huì)對(duì)周圍區(qū)域造成不必要的損害。
這項(xiàng)技術(shù)已大規(guī)模應(yīng)用于樂(lè)普科的Vitrion 5000p型號(hào)。這家德國(guó)公司表示，他們的LIDE技術(shù)已經(jīng)商業(yè)化很長(zhǎng)時(shí)間了，目前正在用于生產(chǎn)可折疊顯示器的蓋板玻璃。LIDE是樂(lè)普科大約10年前自主開發(fā)的專利技術(shù)，使用該技術(shù)的設(shè)備將成為公司的主要收入來(lái)源。
除了提供激光設(shè)備外，樂(lè)普科還提供玻璃板加工的代工服務(wù)。Fiedler解釋說(shuō)，這一業(yè)務(wù)是為那些生產(chǎn)少量使用玻璃的電路板的客戶提供的，或者作為客戶在大規(guī)模應(yīng)用激光設(shè)備之前驗(yàn)證質(zhì)量的測(cè)試。他表示，這種代工生產(chǎn)業(yè)務(wù)不僅為公司帶來(lái)了穩(wěn)定的收入，還加強(qiáng)了與客戶之間的聯(lián)系。
樂(lè)普科成立于1976年，總部位于德國(guó)漢諾威附近的加布森。其激光設(shè)備廣泛應(yīng)用于印刷電路板、微芯片、太陽(yáng)能電池板和生物制藥等領(lǐng)域。作為德國(guó)證券交易所的上市公司，樂(lè)普科去年的收入達(dá)到了1.243億歐元。
在這些訂單需求的基礎(chǔ)上，LPKF宣布將大幅提升其激光技術(shù)的產(chǎn)能，以響應(yīng)半導(dǎo)體行業(yè)中對(duì)玻璃封裝材料日益增長(zhǎng)的需求。隨著玻璃芯片板市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，樂(lè)普科有望在未來(lái)幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)更大的增長(zhǎng)。
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