一顆只有半粒兒米大小的陶瓷封裝基座，要?dú)v經(jīng)20多道工序、60多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，需約20天的時(shí)間才能生產(chǎn)出來(lái)。

這中間有多難，你能想象嗎?

曾經(jīng)，有長(zhǎng)達(dá)近40年的時(shí)間，這個(gè)行業(yè)都被稻盛和夫一手創(chuàng)辦的京瓷(KYOCERA)所壟斷。如今，全球只有3家企業(yè)批量生產(chǎn)該產(chǎn)品，其中一家，在河南。

陶瓷封裝基座，小的只有半粒兒米那么大

小到手機(jī)、掃地機(jī)器人，大到5G基站、智能家居、航空航天，我們的生活中，隨處都有一種你可能從來(lái)沒(méi)注意過(guò)的小東西——陶瓷封裝基座(PKG)。

什么是陶瓷封裝基座?

在瓷金科技(河南)有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“瓷金科技”)總經(jīng)理潘亞蕊看來(lái)，它就像是芯片的“房子”，一座密封性好的真空小“房子”。具體來(lái)說(shuō)，陶瓷封裝基座是由印刷有導(dǎo)電圖形和沖制有電導(dǎo)通孔的陶瓷生片，按一定次序相互疊合，并經(jīng)過(guò)氣氛保護(hù)燒結(jié)工藝加工而形成的一種三維互連結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝。

它能對(duì)芯片起到什么作用?

潘亞蕊說(shuō)，它主要是為芯片提供安裝平臺(tái)，滿(mǎn)足氣密性封裝的要求，使芯片免受外來(lái)機(jī)械損傷并防止?jié)駳?、酸性氣體等對(duì)制作在芯片上的電極腐蝕損害;同時(shí)，通過(guò)基座上的金屬焊區(qū)，把芯片上的電極與電路板上的電極連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外電路導(dǎo)通。

9月15日，在瓷金科技嚴(yán)格保密的生產(chǎn)車(chē)間里，頂端新聞·河南商報(bào)記者見(jiàn)到了大小不一的陶瓷封裝基座。如今正在小試的1612型陶瓷封裝基座，只有1.6mm×1.2mm，約半粒兒米大小。

尚未燒制的陶瓷生片，像塑料片一樣柔軟，以方便制作多層內(nèi)部互連電路。用顯微鏡放大觀(guān)察，能清楚地看到肉眼很難看到的細(xì)孔和切痕。陶瓷生片再經(jīng)過(guò)燒結(jié)、表面處理、裂片等工序，變成最終成品。潘亞蕊說(shuō)：“我們的產(chǎn)品從開(kāi)始投產(chǎn)到最終成品要經(jīng)過(guò)20多道工序、60多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，20天左右的時(shí)間。”

這些成品會(huì)被售賣(mài)到生產(chǎn)晶振、濾波器等的企業(yè)，最終應(yīng)用于智能家居、智能手機(jī)、無(wú)線(xiàn)通訊、汽車(chē)等領(lǐng)域。

研發(fā)7年，一半時(shí)間在打磨設(shè)備、工藝

陶瓷封裝基座，是一個(gè)各自保密、沒(méi)有借鑒的高門(mén)檻行業(yè)。真正入行前，瓷金科技董事長(zhǎng)、河南人劉永良有一家陶瓷封裝基座的下游公司，“當(dāng)時(shí)，市場(chǎng)被國(guó)外企業(yè)壟斷，我們買(mǎi)材料很辛苦。我就想說(shuō)，中國(guó)人就做不出來(lái)?不可能。”

2010年，潮州三環(huán)打破了國(guó)外壟斷，實(shí)現(xiàn)了陶瓷封裝基座在國(guó)內(nèi)的量產(chǎn)。2013年，劉永良決定投入陶瓷封裝基座的研究，“實(shí)現(xiàn)完全國(guó)產(chǎn)化替代，需要更多國(guó)內(nèi)企業(yè)去做這件事。”

兩年后的2015年，劉永良回到登封，成立了瓷金科技，專(zhuān)注于陶瓷封裝基座的研究。

直到2019年，在持續(xù)投入六七千萬(wàn)元、研發(fā)7年后，瓷金科技成為國(guó)內(nèi)第二家實(shí)現(xiàn)陶瓷封裝基座量產(chǎn)的企業(yè)，“終于算是成功了。”

為什么這么難?劉永良說(shuō)，因?yàn)楦髯员Ｃ?，市面上根本買(mǎi)不到現(xiàn)成的生產(chǎn)設(shè)備，也沒(méi)有現(xiàn)成的工藝流程，“產(chǎn)品做出1顆、100顆都還算簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的過(guò)程非常艱辛。它需要一整套的設(shè)備。”瓷金科技做研發(fā)的7年，僅在研究設(shè)備、工藝上就花了一半時(shí)間。

如今，瓷金科技已建成了國(guó)際上唯一SMD(表面貼裝器件)陶瓷器件全自動(dòng)智能化生產(chǎn)線(xiàn)，也是國(guó)內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn)集設(shè)備、陶瓷封裝基座、金屬蓋板生產(chǎn)為一體的企業(yè)。

未來(lái)持續(xù)做研發(fā)，把“房子”升級(jí)成“別墅”

據(jù)劉永良透露，目前，全球僅有包括京瓷、潮州三環(huán)、瓷金科技在內(nèi)的3家企業(yè)在生產(chǎn)陶瓷封裝基座，“之前國(guó)外還有兩家公司在做，但效率、成本、質(zhì)量都比不過(guò)京瓷，還要不斷地投入研發(fā)、投入設(shè)備去追趕它，所以最后就干脆不做了。”

和京瓷相比，入行時(shí)間晚了很多的瓷金科技，雖產(chǎn)品型號(hào)還不夠齊全、體量相對(duì)較小、采購(gòu)成本較高，但在劉永良看來(lái)，也有著自己獨(dú)到優(yōu)勢(shì)，“我們的自動(dòng)化程度很高，在節(jié)省材料和時(shí)間效率上，做了很多優(yōu)化。在不少點(diǎn)上，我們都申請(qǐng)了專(zhuān)利，相比他們有了較大的突破。”這些自動(dòng)化的設(shè)備，都由學(xué)無(wú)線(xiàn)電、技術(shù)出身的劉永良自己帶隊(duì)研發(fā)完成。

稻盛和夫曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，技術(shù)開(kāi)發(fā)必須由“外行”來(lái)做。不是專(zhuān)家、又懂一些技術(shù)的“外行”，反而能夠持有純粹的愿望。在這種狀態(tài)下，沒(méi)有開(kāi)發(fā)不出的東西。

劉永良也笑言，自己是人傻膽大往前沖，“搞技術(shù)研發(fā)的，有種工匠精神、不服輸?shù)木裨冢胫欢ㄒ堰@個(gè)事情給做起來(lái)。”

如今，瓷金科技可以說(shuō)“擁有行業(yè)內(nèi)效率最高的一條生產(chǎn)線(xiàn)”，劉永良說(shuō)：“國(guó)內(nèi)頂端的做芯片封裝的企業(yè)，幾乎都是我們的客戶(hù)。”

對(duì)于芯片來(lái)說(shuō)，“房子”也并非越大越好。

未來(lái)，瓷金科技將對(duì)標(biāo)京瓷，往輕薄化、小型化發(fā)展，把“房子”升級(jí)成“別墅”。

劉永良說(shuō)，“我們已經(jīng)在生產(chǎn)定制化的產(chǎn)品，被國(guó)外卡脖子的高端產(chǎn)品也會(huì)繼續(xù)研究，在芯片封裝領(lǐng)域做大做強(qiáng)。”(頂端新聞·河南商報(bào)記者丁亞菲文/圖 部分為受訪(fǎng)者供圖)

標(biāo)簽： 什么是陶瓷封裝基座 密封性好的真空小房子 陶瓷封裝基座能對(duì)芯片起到什么作用 使芯片免受損害

　　 原標(biāo)題：什么是陶瓷封裝基座？一座密封性好的真空小“房子”