华工科技突破AI先进封装关键技术玻璃基板微打孔迈向全球第一梯队

华工科技精密激光高端装备制造车间，技术人员在生产、调试精密激光加工设备。 （湖北日报全媒记者 魏铼 摄）

湖北日报全媒记者 甄子萱 李源

“省委全会提出‘以武汉光谷为先导，以武汉区域科技创新中心为核心引擎，以武汉都市圈为重要载体’，作为一家成长在光谷的高新技术企业，我们倍感责任重大，也深感机遇难得。”9月6日，华工科技研发的TGV玻璃通孔激光加工智能装备，正在紧锣密鼓地开展工艺验证，公司党委书记、董事长马新强说。

这一装备，用来加工芯片底下那层薄薄的基板。它如同城市的地下管网，承担芯片之间信号互通的重任。

随着AI大模型对算力的渴求，芯片制程逼近物理极限，先进封装正成为续写摩尔定律的关键战场。在这场关乎下一代信息产业制高点的竞赛中，这束来自光谷的激光，正试图在一块玻璃上刻下属于湖北科创的深度。

加快攻关关键核心技术，华工科技瞄准AI先进封装“卡脖子”环节，向着每秒8000孔加工效率、1PPM（百万分之一）缺陷率的工程化落地发起冲击。

100万个孔里只允许出现1个瑕疵

“很多人觉得AI快慢靠芯片，其实芯片之间的连接速度，同样决定算力上限。”华工激光打孔产品线总监曹思洋打了个比方，如果芯片是算力的“心脏”，基板就是连接各个心脏的“血管网络”，网络越密、越稳，算力传输效率就越高。

在AI时代的数据洪流冲击下，传统有机基板信号衰减、发热变形等问题频出，玻璃基板凭借卓越的平整度、尺寸稳定性和高频信号传输性能，被视为下一代先进封装的“黄金底座”。但玻璃“又脆又倔”，要在薄如蝉翼的玻璃上打出微米级通孔，且保证千万次稳定加工，无异于在米粒上雕花，每一击都要精准无误。

不同于传统激光设备“打一枪、挪一步”加工模式，依靠控制系统，该装备可实现激光光学头、高速偏转机构、玻璃承载平台三者微秒级时序协同。为保证高速运动状态下打孔的精度与效率，华工激光将行业常规20微米的聚焦光斑压缩到1至2微米，最大限度减少玻璃微裂纹等损伤。

一项项技术突破，让这套装备跑出每秒最高8000孔的理论加工效率，跻身业界第一梯队水平。

更考验功力的是良率。TGV领域常用PPM（百万分之一）衡量缺陷率，目前，国际同类设备可做到5PPM，而华工激光正在冲刺1PPM。这意味着，100万个孔里，只允许出现1个瑕疵。

“难点不是让激光打出去，而是让每一束光都精准踩点。”华工激光TGV玻璃通孔装备产品线负责人陈竣说，“这要求必须在极短时间内完成精准同步，就像空间站对接。”

产学研协同，5个月完成样机研发

为实现这场“对接”，华工科技走了很长的路。

早在2010年，华工科技就率先启动超快激光加工设备研发，切入玻璃、陶瓷、蓝宝石等高硬脆材料赛道，逐步覆盖切割、钻孔、倒角等全品类精密加工场景。

2019年，团队首创“玻璃倒角切割”技术，推出行业内首台采用“激光+蚀刻”复合工艺的玻璃倒角智能装备。

“我们越来越意识到，玻璃基板是未来高端芯片封装绕不开的材料，华工科技要在关键激光装备上做好国产替代的准备，长期的技术积累是我们入局的底气。”曹思洋表示，这些成熟的技术积累可以快速迁移到TGV玻璃通孔加工中，大幅缩短整套工艺链路的打通周期。

2024年底，TGV玻璃通孔激光加工智能装备项目正式立项。依托清华大学、华中科技大学、北京理工大学的产学研协同支撑，团队仅用5个月就完成整机样机研发。目前，企业正携手下游厂商优化TGV设备和工艺，计划今年四季度定型，具备交付能力。

“下一步，我们将继续充分用好武汉高校科研资源，持续扩大联合实验室、联合课题、人才联合培养的规模，推动更多高校科研成果在本地完成转化落地，让实验室的科研成果，就地变成区域的产业增量。”马新强表示，公司也将积极参与区域创新联合体建设，承接产业技术难题，推动政产学研金服用多方协同创新。

从一个个车间绵延到一座座城市

在湖北深厚的科创土壤之上，华工科技正在从一束光延伸到一块板，从一个个车间绵延到一座座城市。

紧邻光谷的鄂州葛店，华工科技智能制造产业园，数百台激光加工装备正同时进行装配调试。华工激光智能装备事业群副总经理任拥军介绍，基地主要负责高端激光加工装备及自动化产线研发制造。其中，汽车零部件三维五轴激光切割智能装备、船舶高功率激光坡口切割智能装备、汽车白车身激光焊接自动化产线等多项核心产品的市场占有率国内领先。

紧挨武汉的孝感，华工科技旗下华工高理部分研发团队驻守武汉，孝感基地专注规模化生产。如今，企业日均下线390多种、超550万只传感器，NTC温度传感器占全球七成市场份额，新能源汽车PTC加热器国内占有率达七成。

省委全会提出，要推动区域创新，促进武汉都市圈一体化协同融合发展，打造高质量发展增长极。“我们将依托在武汉都市圈的产业基地，发挥链主牵引作用，吸引上下游配套企业集聚落地，带动专精特新企业成长，完善本地产业链生态，带动武汉都市圈产业集群发展。”马新强说。