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成电创业者丨率先突破9微米玻璃通孔,这家公司志在三维封装基板“领头羊”

2021-12-27   来源: |0

天虎科技联合电子科技大学创投联盟开设《成电创业者》栏目,长期聚焦致力于发展硬核科技、创新商业模式、力争市场上游的电子科技大学校友们,从中发掘优秀的创业者。

本期,我们将关注成都迈科科技有限公司。迈科科技依托电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,基于10余年研发成果,专注后摩尔时代集成电路开展的可光刻玻璃、玻璃通孔(TGV)技术与玻璃三维封装等,目前已率先实现国内的TGV产品小批量供货。




2017年,迈科科技创始人张继华教授带领团队从实验室走向产业化,并于2018年获得成都技转创业投资有限公司投资,2019年获得成都科技服务集团有限公司投资。

迈科科技提出的TGV 3.0将玻璃通孔技术推进到第三代,采用精准激光诱导和湿法工艺,既具有超高精度三维加工能力——最小孔径小于10微米、最小节距20微米,可通孔金属化、表面布线、三维堆叠,又具有灵活广泛的材料选择性(对几乎所有玻璃、石英和透明晶体),同时处理过程中基板图形不错位、不崩边,是当前玻璃微细加工的最先进技术,将助力新一代显示技术、移动通信、物联网等跨越发展。

“一校一带”计划助推

从教授向创始人身份转变

2004年,张继华在中科院上海微系统所获得博士学位后,选择回到成都加入电子科技大学,主要从事电子薄膜集成技术方向的教学和科研工作。

当时,张继华手握多个机会,而在来到电子科技大学的重点实验室时,就立刻被实验室的研究条件与氛围吸引。

入职电子科技大学之后,张继华继续围绕电子材料进行研究与开发,逐渐锁定玻璃通孔这一细分领域。2008年,张继华团队突破了关键技术,并开始往三维集成方向发展,其间屡获包括全国创新争先奖、四川省技术发明奖及重庆市自然科学奖等科技奖项。

2017年,张继华带领初始团队,开始探索科研成果产业化。


在创业过程中,张继华教授团队先后获得成都市人才计划“蓉漂计划”、高校院所科技人才创业资助、成都高新区种子期雏鹰企业等,并带领团队获得“挑战杯”大学生创新创业大赛四川省金奖、全国银奖等。目前迈科科技已申请知识产权30余项,其中21项已获授权,并通过ISO9001质量管理体系认证,国家高新技术企业认证。在刚刚结束的科技部组织的全国颠覆性技术创新大赛领域赛中,迈科科技脱颖而出,以全票通过成绩入选“优胜项目”。



迈科科技团队


从高校教授向企业创始人转变,其中也经历了不少的挑战。张继华认为,成都高新区与电子科大签署的“一校一带”计划为鼓励科研成果转化提供了政策支持。

“一校一带”计划在2015年9月25日正式签署。“一校”指电子科技大学,“一带”指电子信息产业带,该计划旨在加强高校与地方合作,依托电子科技大学建设电子信息产业带,构建贯通政产学研用的科技创新体系,这对于让更多科技成果走出实验室,在“家门口”实现转移转化,培育创新型企业具有重要意义。

在这一计划的推动下,电子科技大学涌现出了大批教授、学生创新创业,成电校友们也成为成都双创的中坚力量。

12年科研积累

领跑第三代玻璃通孔技术

集成电路发展到了后摩尔时代,面临延续摩尔、超越摩尔两个方向。

相对于延续摩尔的持续缩微,芯片在每个工艺节点上的微缩越来越困难、也越来越昂贵,超越摩尔的微系统集成不再刻意追求特征线宽的持续减小,而是通过三维堆叠来大幅提升集成电路性能和空间使用效率,用系统集成优势去平衡和缩小制造代差,被认为是集成电路发展的重大机遇。

张继华以房屋建造进行了形象的比喻:“三维封装技术是将平房建造成高楼。在平房里放入的功能多了,就需要房间建造更大的面积;而对于楼房来说,则可以将更多功能堆叠在二楼、三楼的房间,即使功能越来越多,使用的占地面积却依然不会改变。”

要实现“从平房改建楼房”,其中一个重要的技术基础就是转接板,“如同楼房的楼板一样,转接板需要起到支撑、垂直互联等作用。”目前,转接板主流采用的材料是硅材料,但硅有一个明显的缺点,就是射频性能比较差,在如通信、雷达、物联网、信息显示等新兴产业中,往往就显得力不从心。

因此,目前产学界普遍认为,玻璃是更适宜射频产业发展的材料。玻璃射频性能更好,成本更低,但此前一直受限于互连通孔直径较大、孔密度低而导致的集成度较低,随着产学界的不断研究,目前玻璃垂直互联的技术逐渐成熟。




在进行玻璃通孔技术研究的团队中,迈科科技走在行业前列,已开发出最小孔径9微米、深径比可达25:1的玻璃通孔领先技术,能够带来更小的模组体积、更低的信息延迟和损耗以及更快的传输速率。

据介绍,9微米的通孔直径是全球首次报道的玻璃通孔最小孔径,该指标处于世界领先地位。该技术指标不仅在集成度上能够媲美硅通孔(TSV)技术,且在成本、性能、方面具有显著优势。

应用场景多元

助推新兴产业弯道超车

迈科科技的相关技术,已在消费电子、通信、物联网等多个领域实现了小批量应用。

以目前消费电子领域最炙手可热的折叠屏手机为例。手机显示屏一般由盖板玻璃、触摸感应层、前面板、显示背板组成,尽管显示面板可以折叠,但市面上的盖板玻璃是无法折叠的。

因此,现在的折叠屏手机,大多使用使用塑料材质覆盖和保护曲面折叠显示屏。但这也带来了问题——相比坚固耐磨的玻璃屏幕,塑料材质更容易产生划痕和损坏。

为解决这个问题,有品牌的折叠屏手机开始采用超薄玻璃。但是,目前使用的玻璃依然存在一些技术难题:由于玻璃太薄(~30微米),尽管解决了可弯折性能,但超薄玻璃其强度不到莫氏2级,远低于康宁大猩猩玻璃的莫氏6级。各大玻璃厂商都仍然在追求厚度更薄、强度更高的超薄玻璃。




张继华表示,迈科科技的思路有所不同——利用其开发的TGV3.0玻璃微加工技术,在玻璃需要弯折的部分采用微结构,将厚度200微米的厚玻璃加工成可折叠玻璃,曲率半径达2毫米以下,可折叠次数超过10万次,有效平衡了玻璃强度和柔性之间的矛盾。


该技术的突破有望替代强度小超薄盖板玻璃,或者作为折叠屏铰链替代结构复杂、易疲劳的合金铰链。

此外,Mini LED背光市场也是迈科科技正在研究探索的产业方向。

Mini LED的载板有两个关键技术,一是玻璃微加工——巨量打孔,玻璃基板传统打孔方法有数十微米的崩边,是造成成品率低、易碎的重要原因;二是通孔金属化和表面厚铜镀膜布线。通常通孔内金属化是特殊工艺,铜与玻璃的结合性极具挑战,又极易氧化,有着很多工艺技术难点。




基于迈科科技的第三代玻璃通孔技术,已经能够提供孔径500微米的无崩边Mini LED玻璃基板和孔径20微米的超高密度Micro LED玻璃基板,并通过试用验证。

迈科科技的无崩边通孔有希望解决玻璃基板易碎问题,这也最有潜力成为其快速推向市场的技术。

目前迈科科技已迈过研发阶段,开始为中国电科、航天科技、中科院、京东方等龙头企业小批量供货。预计2021年全年,将实现300%-400%的营收增长。

张继华透露,迈科科技即将完成Pre-A轮融资,投入生产场地、生产设备的改造扩大,提高产量并快速占领市场。未来3-5年间,迈科科技希望进一步延长技术链,拓展如生物芯片、光电等更为广泛的应用场景。


天虎科技 彭春志

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