川观新闻记者 文露敏

一块大尺寸氮化硅陶瓷基板,厚度仅0.07毫米,用手掂量,薄到透光。

陶瓷基板是芯片封装的关键材料。此前,国内尚未有企业将氮化硅陶瓷基板量产厚度下探至0.1毫米及以下。

而刷新这项纪录,长虹红星电子的研发团队酝酿和沉淀了整整五年。

长虹红星电子研发的70微米氮化硅基板。受访者供图

让陶瓷基板薄一点,再薄一点

0.254毫米——这是国内氮化硅陶瓷基板的普遍厚度,长期以来,被认为是难以突破的极限。

“氮化硅陶瓷基板厚度每往下10微米,工艺难度都要攀升一个台阶。”长虹红星电子副总经理彭翔介绍。

薄,往往意味着脆。因此,传统工艺在成型过程中极易出现微裂纹、翘曲变形,良率不足,是让业内人士纷纷头痛的问题。

向“无人区”进发,和“毫厘”较劲,还是因为市场需求的召唤。

AI技术的飞速发展,使得高算力芯片必须迈向更小尺寸、更高集成度。作为芯片散热、支撑、互联导通的关键“基座”,陶瓷基板越薄,散热性能就越好。

2025年,下游客户找上门来,对方很直接:“你们能不能做0.1毫米的氮化硅陶瓷基板?”

“公司长期深耕先进陶瓷材料,如果不主动接下挑战,有可能一步落后、步步落后。”彭翔的回应斩钉截铁。

一场“毫厘攻坚战”,就此在实验室和车间打响。

从“做减法”到“做加法”

尽管厚度只有0.07毫米,长虹红星电子研发的基板哪怕弯折120度,也不会断裂。实测数据显示,基板抗弯强度稳定,达到1200兆帕,远超行业常规水平,抗振动、抗热冲击性能大大提升。

彭翔说,这样的“柔韧”来之不易。

研发工作刚开始时,他们选择了传统的制备工艺,想通过机械加工的方式,把基板研磨到0.1毫米以下。

但现实给了他们当头棒喝。生产出来的基板,有的直接裂片,哪怕是没裂的,表面粗糙度也不一致,难以满足芯片封装的要求。更要命的是,这种工艺材料损耗与制造成本居高不下,难以满足量产要求。

“必须推翻老办法。”彭翔说,在屡战屡败的情况下,团队从“做减法”转向“做加法”,创新采用即烧型一体化成型烧结工艺。简单来说,就是在接近2000摄氏度的高温下,让氮化硅粉末牢牢粘在一起,实现一次成型。

良率的问题迎刃而解。让人惊喜的是,采用这一工艺后,加工流程也大幅缩短,原料利用率显著提升,成本降低,量产的账更好算了。

烧结工艺并不简单,为何能成?背后是长虹红星电子在先进陶瓷材料赛道上的长期深耕。

“以氮化硅陶瓷基板为例,我们从2021年就开始酝酿相关技术攻关,所以才能在新的需求出现时快速抢占机会。”彭翔提到,公司向来强调创新发展,近五年每年研发投入均占总收入的20%以上。

当下,这款陶瓷基板已收获了小批量订单,初步形成市场应用的基础。未来,长虹红星电子将持续深耕先进电子陶瓷领域,向更高性能、更优品质的陶瓷基板产品发起冲击。