華工科技突破AI先進封裝關鍵技術
玻璃基板微打孔邁向全球第一梯隊
華工科技精密雷射高階裝備製造車間，技術人員在生產、除錯精密雷射加工裝置科技。 （湖北日報全媒記者 魏錸 攝）
湖北日報全媒記者 甄子萱 李源
“省委全會提出‘以武漢光谷為先導，以武漢區域科技創新中心為核心引擎，以武漢都市圈為重要載體’，作為一家成長在光谷的高新技術企業，我們倍感責任重大，也深感機遇難得科技。”9月6日，華工科技研發的TGV玻璃通孔雷射加工智慧裝備，正在緊鑼密鼓地開展工藝驗證，公司黨委書記、董事長馬新強說。
這一裝備，用來加工晶片底下那層薄薄的基板科技。它如同城市的地下管網，承擔晶片之間訊號互通的重任。
隨著AI大模型對算力的渴求，晶片製程逼近物理極限，先進封裝正成為續寫摩爾定律的關鍵戰場科技。在這場關乎下一代資訊產業制高點的競賽中，這束來自光谷的雷射，正試圖在一塊玻璃上刻下屬於湖北科創的深度。
加快攻關關鍵核心技術，華工科技瞄準AI先進封裝“卡脖子”環節，向著每秒8000孔加工效率、1PPM（百萬分之一）缺陷率的工程化落地發起衝擊科技。
100萬個孔裡只允許出現1個瑕疵
“很多人覺得AI快慢靠晶片，其實晶片之間的連線速度，同樣決定算力上限科技。”華工雷射打孔產品線總監曹思洋打了個比方，如果晶片是算力的“心臟”，基板就是連線各個心臟的“血管網路”，網路越密、越穩，算力傳輸效率就越高。
在AI時代的資料洪流衝擊下，傳統有機基板訊號衰減、發熱變形等問題頻出，玻璃基板憑藉卓越的平整度、尺寸穩定性和高頻訊號傳輸效能，被視為下一代先進封裝的“黃金底座”科技。但玻璃“又脆又倔”，要在薄如蟬翼的玻璃上打出微米級通孔，且保證千萬次穩定加工，無異於在米粒上雕花，每一擊都要精準無誤。
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不同於傳統雷射裝置“打一槍、挪一步”加工模式，依靠控制系統，該裝備可實現雷射光學頭、高速偏轉機構、玻璃承載平臺三者微秒級時序協同科技。為保證高速運動狀態下打孔的精度與效率，華工雷射將行業常規20微米的聚焦光斑壓縮到1至2微米，最大限度減少玻璃微裂紋等損傷。
一項項技術突破，讓這套裝備跑出每秒最高8000孔的理論加工效率，躋身業界第一梯隊水平科技。
更考驗功力的是良率科技。TGV領域常用PPM（百萬分之一）衡量缺陷率，目前，國際同類裝置可做到5PPM，而華工雷射正在衝刺1PPM。這意味著，100萬個孔裡，只允許出現1個瑕疵。
“難點不是讓雷射打出去，而是讓每一束光都精準踩點科技。”華工雷射TGV玻璃通孔裝備產品線負責人陳竣說，“這要求必須在極短時間內完成精準同步，就像空間站對接。”
產學研協同科技，5個月完成樣機研發
為實現這場“對接”，華工科技走了很長的路科技。
早在2010年，華工科技就率先啟動超快雷射加工裝置研發，切入玻璃、陶瓷、藍寶石等高硬脆材料賽道，逐步覆蓋切割、鑽孔、倒角等全品類精密加工場景科技。
2019年，團隊首創“玻璃倒角切割”技術，推出行業內首臺採用“雷射+蝕刻”複合工藝的玻璃倒角智慧裝備科技。
“我們越來越意識到，玻璃基板是未來高階晶片封裝繞不開的材料，華工科技要在關鍵雷射裝備上做好國產替代的準備，長期的技術積累是我們入局的底氣科技。”曹思洋表示，這些成熟的技術積累可以快速遷移到TGV玻璃通孔加工中，大幅縮短整套工藝鏈路的打通週期。
2024年底，TGV玻璃通孔雷射加工智慧裝備專案正式立項科技。依託清華大學、華中科技大學、北京理工大學的產學研協同支撐，團隊僅用5個月就完成整機樣機研發。目前，企業正攜手下游廠商最佳化TGV裝置和工藝，計劃今年四季度定型，具備交付能力。
“下一步，我們將繼續充分用好武漢高校科研資源，持續擴大聯合實驗室、聯合課題、人才聯合培養的規模，推動更多高校科研成果在本地完成轉化落地，讓實驗室的科研成果，就地變成區域的產業增量科技。”馬新強表示，公司也將積極參與區域創新聯合體建設，承接產業技術難題，推動政產學研金服用多方協同創新。
從一個個車間綿延到一座座城市
在湖北深厚的科創土壤之上，華工科技正在從一束光延伸到一塊板，從一個個車間綿延到一座座城市科技。
緊鄰光谷的鄂州葛店，華工科技智慧製造產業園，數百臺雷射加工裝備正同時進行裝配除錯科技。華工雷射智慧裝備事業群副總經理任擁軍介紹，基地主要負責高階雷射加工裝備及自動化產線研發製造。其中，汽車零部件三維五軸雷射切割智慧裝備、船舶高功率雷射坡口切割智慧裝備、汽車白車身雷射焊接自動化產線等多項核心產品的市場佔有率國內領先。
緊挨武漢的孝感，華工科技旗下華工高理部分研發團隊駐守武漢，孝感基地專注規模化生產科技。如今，企業日均下線390多種、超550萬隻感測器，NTC溫度感測器佔全球七成市場份額，新能源汽車PTC加熱器國內佔有率達七成。
省委全會提出，要推動區域創新，促進武漢都市圈一體化協同融合發展，打造高質量發展增長極科技。“我們將依託在武漢都市圈的產業基地，發揮鏈主牽引作用，吸引上下游配套企業集聚落地，帶動專精特新企業成長，完善本地產業鏈生態，帶動武漢都市圈產業叢集發展。”馬新強說。
