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德国乐普科:将向多个亚洲客户交付玻璃芯板激光设备

日前,德国激光技术巨头乐普科(LPKF Laser & Electronics)宣布,今年将扩大供应用于玻璃芯片板生产中关键的玻璃通孔(TGV)工艺的激光设备

乐普科首席执行官Klaus Fiedler在接受采访时透露,该公司已与一家制造玻璃芯片板的客户签署了协议,并将很快交付其激光设备套件。此外,他还表示,该公司还收到了来自亚洲(特别是韩国)的多家客户的订单和咨询,这些需求均针对实际生产,而非研究用途。

这家德国公司拥有自己独特的专利激光技术——激光诱导深度蚀刻(LIDE),该技术已应用于搭载玻璃通孔(TGV)工艺的Vitrion 5000系列设备,显著提高了玻璃通孔加工的效率和精度。

LPKF突破性的激光诱导深度蚀刻(LIDE)技术,将为芯片行业带来革命性的变化,特别是在追求更高性能、更可靠性的玻璃基板上。

当前,芯片行业厂商们正积极寻求将传统的倒装球栅阵列(FC-BGA)的有机核心层(如玻璃纤维增强环氧树脂/FR4)替换为玻璃。玻璃以其高硬度、高热稳定性、良好的绝缘性能和信号传输速度成为理想的替代材料。

相较而言,玻璃比FR4更硬,因此不容易受热变形,也可以有更大的表面积。玻璃也很平坦,便于在上面形成精细的电路。它还具有良好的绝缘性能。它的信号损耗很低,但信号速度很快。在需要高工作频率的高频射频中,玻璃被吹捧为制作电路板的最佳材料。

值得注意的是,美国芯片巨头英特尔已经在计划于2030年前应用玻璃板。三星电子旗下的电子零部件制造商三星电机(Samsung Electro-Mechanics)则提出,正在加快开发半导体玻璃基板,中试线建设预计完成时间已提前至9月,相较原定的年底完工目标提前了一个季度。三星电机计划,在2025年推出使用玻璃板的芯片封装原型之后,还会在2026-2027年之间的某个时间进行这类设备的商业化生产。

行业巨头频频针对这一领域披露最新举措,无疑提振了市场信心。

然而,使用玻璃作为核心层的芯片板的生产,仍然存在许多障碍——其中最大的障碍就是玻璃通孔(TGV)工序。这一工序中,必须在玻璃上打洞来连接电路。但是在这个过程中产生的小划痕,会影响到整个玻璃基板的刚性。消息人士称,当在孔上镀铜形成电路时,十分之九的玻璃会破裂,这些玻璃又必须废弃掉,从而造成了大量浪费。

而乐普科的LIDE技术,通过精确控制激光能量和结构变化,实现了对玻璃的快速、干净蚀刻,从而解决了这一难题。乐普科激光诱导深度蚀刻(LIDE)解决方案的大致原理如下:一个短激光信号被传送到玻璃上的孔。随后,高能光子(光的粒子)被传递到这些区域,导致玻璃在这些特定位置发生结构变化——包括密度的变化、化学键的断裂或形成,以及晶体结构的调整。由于激光照射区域的蚀刻速度更快,因此蚀刻过程可以更加快速、精确地完成,在玻璃上创建出所需的孔或其他结构,而不会对周围区域造成不必要的损害。

这项技术已大规模应用于乐普科的Vitrion 5000p型号。这家德国公司表示,他们的LIDE技术已经商业化很长时间了,目前正在用于生产可折叠显示器的盖板玻璃。LIDE是乐普科大约10年前自主开发的专利技术,使用该技术的设备将成为公司的主要收入来源。

除了提供激光设备外,乐普科还提供玻璃板加工的代工服务。Fiedler解释说,这一业务是为那些生产少量使用玻璃的电路板的客户提供的,或者作为客户在大规模应用激光设备之前验证质量的测试。他表示,这种代工生产业务不仅为公司带来了稳定的收入,还加强了与客户之间的联系。

乐普科成立于1976年,总部位于德国汉诺威附近的加布森。其激光设备广泛应用于印刷电路板、微芯片、太阳能电池板和生物制药等领域。作为德国证券交易所的上市公司,乐普科去年的收入达到了1.243亿欧元。

在这些订单需求的基础上,LPKF宣布将大幅提升其激光技术的产能,以响应半导体行业中对玻璃封装材料日益增长的需求。随着玻璃芯片板市场的不断扩大,乐普科有望在未来几年内实现更大的增长。

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