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    成電創業者丨率先突破9微米玻璃通孔,這家公司志在三維封裝基板“領頭羊”

    2021-12-27   來源: |0

    天虎科技聯合電子科技大學創投聯盟開設《成電創業者》欄目,長期聚焦致力于發展硬核科技、創新商業模式、力爭市場上游的電子科技大學校友們,從中發掘優秀的創業者。

    本期,我們將關注成都邁科科技有限公司。邁科科技依托電子科技大學電子薄膜與集成器件國家重點實驗室,基于10余年研發成果,專注后摩爾時代集成電路開展的可光刻玻璃、玻璃通孔(TGV)技術與玻璃三維封裝等,目前已率先實現國內的TGV產品小批量供貨。




    2017年,邁科科技創始人張繼華教授帶領團隊從實驗室走向產業化,并于2018年獲得成都技轉創業投資有限公司投資,2019年獲得成都科技服務集團有限公司投資。

    邁科科技提出的TGV 3.0將玻璃通孔技術推進到第三代,采用精準激光誘導和濕法工藝,既具有超高精度三維加工能力——最小孔徑小于10微米、最小節距20微米,可通孔金屬化、表面布線、三維堆疊,又具有靈活廣泛的材料選擇性(對幾乎所有玻璃、石英和透明晶體),同時處理過程中基板圖形不錯位、不崩邊,是當前玻璃微細加工的最先進技術,將助力新一代顯示技術、移動通信、物聯網等跨越發展。

    “一校一帶”計劃助推

    從教授向創始人身份轉變

    2004年,張繼華在中科院上海微系統所獲得博士學位后,選擇回到成都加入電子科技大學,主要從事電子薄膜集成技術方向的教學和科研工作。

    當時,張繼華手握多個機會,而在來到電子科技大學的重點實驗室時,就立刻被實驗室的研究條件與氛圍吸引。

    入職電子科技大學之后,張繼華繼續圍繞電子材料進行研究與開發,逐漸鎖定玻璃通孔這一細分領域。2008年,張繼華團隊突破了關鍵技術,并開始往三維集成方向發展,其間屢獲包括全國創新爭先獎、四川省技術發明獎及重慶市自然科學獎等科技獎項。

    2017年,張繼華帶領初始團隊,開始探索科研成果產業化。


    在創業過程中,張繼華教授團隊先后獲得成都市人才計劃“蓉漂計劃”、高校院所科技人才創業資助、成都高新區種子期雛鷹企業等,并帶領團隊獲得“挑戰杯”大學生創新創業大賽四川省金獎、全國銀獎等。目前邁科科技已申請知識產權30余項,其中21項已獲授權,并通過ISO9001質量管理體系認證,國家高新技術企業認證。在剛剛結束的科技部組織的全國顛覆性技術創新大賽領域賽中,邁科科技脫穎而出,以全票通過成績入選“優勝項目”。



    邁科科技團隊


    從高校教授向企業創始人轉變,其中也經歷了不少的挑戰。張繼華認為,成都高新區與電子科大簽署的“一校一帶”計劃為鼓勵科研成果轉化提供了政策支持。

    “一校一帶”計劃在2015年9月25日正式簽署?!耙恍!敝鸽娮涌萍即髮W,“一帶”指電子信息產業帶,該計劃旨在加強高校與地方合作,依托電子科技大學建設電子信息產業帶,構建貫通政產學研用的科技創新體系,這對于讓更多科技成果走出實驗室,在“家門口”實現轉移轉化,培育創新型企業具有重要意義。

    在這一計劃的推動下,電子科技大學涌現出了大批教授、學生創新創業,成電校友們也成為成都雙創的中堅力量。

    12年科研積累

    領跑第三代玻璃通孔技術

    集成電路發展到了后摩爾時代,面臨延續摩爾、超越摩爾兩個方向。

    相對于延續摩爾的持續縮微,芯片在每個工藝節點上的微縮越來越困難、也越來越昂貴,超越摩爾的微系統集成不再刻意追求特征線寬的持續減小,而是通過三維堆疊來大幅提升集成電路性能和空間使用效率,用系統集成優勢去平衡和縮小制造代差,被認為是集成電路發展的重大機遇。

    張繼華以房屋建造進行了形象的比喻:“三維封裝技術是將平房建造成高樓。在平房里放入的功能多了,就需要房間建造更大的面積;而對于樓房來說,則可以將更多功能堆疊在二樓、三樓的房間,即使功能越來越多,使用的占地面積卻依然不會改變?!?/p>

    要實現“從平房改建樓房”,其中一個重要的技術基礎就是轉接板,“如同樓房的樓板一樣,轉接板需要起到支撐、垂直互聯等作用?!蹦壳?,轉接板主流采用的材料是硅材料,但硅有一個明顯的缺點,就是射頻性能比較差,在如通信、雷達、物聯網、信息顯示等新興產業中,往往就顯得力不從心。

    因此,目前產學界普遍認為,玻璃是更適宜射頻產業發展的材料。玻璃射頻性能更好,成本更低,但此前一直受限于互連通孔直徑較大、孔密度低而導致的集成度較低,隨著產學界的不斷研究,目前玻璃垂直互聯的技術逐漸成熟。




    在進行玻璃通孔技術研究的團隊中,邁科科技走在行業前列,已開發出最小孔徑9微米、深徑比可達25:1的玻璃通孔領先技術,能夠帶來更小的模組體積、更低的信息延遲和損耗以及更快的傳輸速率。

    據介紹,9微米的通孔直徑是全球首次報道的玻璃通孔最小孔徑,該指標處于世界領先地位。該技術指標不僅在集成度上能夠媲美硅通孔(TSV)技術,且在成本、性能、方面具有顯著優勢。

    應用場景多元

    助推新興產業彎道超車

    邁科科技的相關技術,已在消費電子、通信、物聯網等多個領域實現了小批量應用。

    以目前消費電子領域最炙手可熱的折疊屏手機為例。手機顯示屏一般由蓋板玻璃、觸摸感應層、前面板、顯示背板組成,盡管顯示面板可以折疊,但市面上的蓋板玻璃是無法折疊的。

    因此,現在的折疊屏手機,大多使用使用塑料材質覆蓋和保護曲面折疊顯示屏。但這也帶來了問題——相比堅固耐磨的玻璃屏幕,塑料材質更容易產生劃痕和損壞。

    為解決這個問題,有品牌的折疊屏手機開始采用超薄玻璃。但是,目前使用的玻璃依然存在一些技術難題:由于玻璃太?。▇30微米),盡管解決了可彎折性能,但超薄玻璃其強度不到莫氏2級,遠低于康寧大猩猩玻璃的莫氏6級。各大玻璃廠商都仍然在追求厚度更薄、強度更高的超薄玻璃。




    張繼華表示,邁科科技的思路有所不同——利用其開發的TGV3.0玻璃微加工技術,在玻璃需要彎折的部分采用微結構,將厚度200微米的厚玻璃加工成可折疊玻璃,曲率半徑達2毫米以下,可折疊次數超過10萬次,有效平衡了玻璃強度和柔性之間的矛盾。


    該技術的突破有望替代強度小超薄蓋板玻璃,或者作為折疊屏鉸鏈替代結構復雜、易疲勞的合金鉸鏈。

    此外,Mini LED背光市場也是邁科科技正在研究探索的產業方向。

    Mini LED的載板有兩個關鍵技術,一是玻璃微加工——巨量打孔,玻璃基板傳統打孔方法有數十微米的崩邊,是造成成品率低、易碎的重要原因;二是通孔金屬化和表面厚銅鍍膜布線。通常通孔內金屬化是特殊工藝,銅與玻璃的結合性極具挑戰,又極易氧化,有著很多工藝技術難點。




    基于邁科科技的第三代玻璃通孔技術,已經能夠提供孔徑500微米的無崩邊Mini LED玻璃基板和孔徑20微米的超高密度Micro LED玻璃基板,并通過試用驗證。

    邁科科技的無崩邊通孔有希望解決玻璃基板易碎問題,這也最有潛力成為其快速推向市場的技術。

    目前邁科科技已邁過研發階段,開始為中國電科、航天科技、中科院、京東方等龍頭企業小批量供貨。預計2021年全年,將實現300%-400%的營收增長。

    張繼華透露,邁科科技即將完成Pre-A輪融資,投入生產場地、生產設備的改造擴大,提高產量并快速占領市場。未來3-5年間,邁科科技希望進一步延長技術鏈,拓展如生物芯片、光電等更為廣泛的應用場景。


    天虎科技 彭春志

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