LPKF Laser & Electronics AG levert glaskernplaatlaserapparatuur aan meerdere Aziatische klanten

Een paar dagen geleden maakte de Duitse lasertechnologiegigant LPKF Laser & Electronics bekend dat het dit jaar de levering van laserapparatuur voor het kritische TGV-proces (glass-through-hole) bij de productie van glaschipplaten zal uitbreiden.
In een interview onthulde LPKF CEO Klaus Fiedler dat het bedrijf een overeenkomst heeft getekend met een klant die glaschipboards produceert en binnenkort zijn laserapparatuur zal leveren. Daarnaast zei hij dat het bedrijf bestellingen en aanvragen heeft ontvangen van een aantal klanten in Azië (met name Zuid-Korea) en dat deze eisen zijn voor daadwerkelijke productie, niet voor onderzoeksdoeleinden.
Het Duitse bedrijf beschikt over een eigen, unieke, gepatenteerde lasertechnologie, Laser Induced Depth Etching (LIDE), die is toegepast op de Vitrion 5000-serie machines die zijn uitgerust met het Through Glass Vias (TGV)-proces. Hierdoor zijn de efficiëntie en precisie van de TGV-verwerking aanzienlijk verbeterd.
De baanbrekende Laser Induced Depth Etching (LIDE)-technologie van LPKF zal een revolutie teweegbrengen in de chipindustrie, vooral in het streven naar beter presterende en betrouwbaardere glassubstraten.
Momenteel zijn leveranciers in de chipindustrie actief op zoek naar manieren om de organische kernlaag (bijv. glasvezelversterkte epoxy/FR4) van traditionele Flip-Chip Ball Grid Arrays (FC-BGA's) te vervangen door glas. Glas is een ideaal vervangingsmateriaal vanwege de hoge stijfheid, hoge thermische stabiliteit, goede isolatie-eigenschappen en signaaloverdrachtsnelheid.
Ter vergelijking: glas is stijver dan FR4, dus het is minder gevoelig voor thermische vervorming en biedt een groter oppervlak. Glas is ook vlak, waardoor het gemakkelijk is om er fijne circuits op te vormen. Het heeft ook goede isolerende eigenschappen. Het heeft een laag signaalverlies, maar hoge signaalsnelheden. In hoogfrequente RF, waar hoge werkfrequenties vereist zijn, wordt glas aangeprezen als het beste materiaal voor het maken van printplaten.
Opvallend is dat de Amerikaanse chipgigant Intel al van plan is om glasplaten te gaan gebruiken in 2030. De elektronische onderdelenmaker van Samsung Electronics, Samsung Electro-Mechanics (Samsung Electro-Mechanics), stelt voor om de ontwikkeling van halfgeleiderglassubstraten te versnellen en de verwachte voltooiing van de pilotlijnconstructie is naar voren geschoven naar september, een kwartaal eerder dan de oorspronkelijke voltooiingsdoelstelling eind van het jaar. Samsung Electro-Mechanics is van plan om in 2025 een prototype chippakket te lanceren met een glasplaat en de productie van dergelijke apparatuur vervolgens ergens tussen 2026-2027 te commercialiseren.
Het feit dat grote spelers in de sector regelmatig de nieuwste initiatieven op dit gebied bekendmaken, heeft het vertrouwen in de markt zeker een impuls gegeven.
Er zijn echter nog steeds veel obstakels voor de productie van spaanplaten met glas als kernlaag - de grootste daarvan is het glas-door-gat (TGV)-proces. Bij dit proces moeten gaten in het glas worden geponst om circuits te verbinden. Maar de kleine krassen die tijdens het proces ontstaan, kunnen de stijfheid van het gehele glassubstraat beïnvloeden. Wanneer koperplating op de gaten wordt aangebracht om de circuits te vormen, breekt negen tienden van het glas, wat op zijn beurt moet worden weggegooid, wat resulteert in een grote hoeveelheid afval, aldus de bron.
De LIDE-technologie van LPKF lost dit probleem op door de laserenergie en structurele veranderingen nauwkeurig te regelen om snel en schoon etsen van het glas te bereiken. Het algemene principe van de Laser Induced Depth Etching (LIDE)-oplossing van LPKF is als volgt: een kort lasersignaal wordt naar een gat in het glas gestuurd. Vervolgens worden hoogenergetische fotonen (lichtdeeltjes) naar deze gebieden gestuurd, wat resulteert in structurele veranderingen in het glas op deze specifieke locaties - inclusief veranderingen in dichtheid, het verbreken of vormen van chemische bindingen en aanpassingen aan de kristalstructuur. Omdat de met laser bestraalde gebieden sneller worden geëtst, kan het etsproces sneller en nauwkeuriger worden voltooid, waardoor de gewenste gaten of andere structuren in het glas worden gecreëerd zonder onnodige schade aan het omliggende gebied te veroorzaken.
De technologie is op grote schaal toegepast op het model Vitrion 5000p van Lepco. Het Duitse bedrijf zegt dat ze hun LIDE-technologie al lange tijd commercialiseren en deze momenteel gebruiken bij de productie van coverglas voor opvouwbare displays. LIDE is een gepatenteerde technologie die LPKF ongeveer 10 jaar geleden in eigen huis heeft ontwikkeld en de apparaten die deze technologie gebruiken, zullen een belangrijke bron van inkomsten voor het bedrijf zijn.
Naast het leveren van laserapparatuur biedt LPKF ook gieterijdiensten voor glasplaatverwerking, een bedrijf dat volgens Fiedler wordt aangeboden aan klanten die kleine hoeveelheden platen produceren met glas of als test voor klanten om de kwaliteit te verifiëren voordat de laserapparatuur op grote schaal wordt toegepast. Hij zei dat dit OEM-bedrijf het bedrijf niet alleen een gestage stroom aan inkomsten biedt, maar ook de band met zijn klanten versterkt.
LPKF is opgericht in 1976 en heeft haar hoofdkantoor in Gabson, nabij Hannover, Duitsland. De laserapparatuur wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen, zoals printplaten, microchips, zonnepanelen en biofarmaceutica. Als bedrijf dat genoteerd staat op de Duitse effectenbeurs, genereerde LPKF vorig jaar een omzet van € 124,3 miljoen.
Op basis van deze ordervragen kondigde LPKF aan dat het de productiecapaciteit van zijn lasertechnologie aanzienlijk zal verhogen als reactie op de groeiende vraag naar glazen verpakkingsmaterialen in de halfgeleiderindustrie. Met de groeiende markt voor glaschipboards verwacht LPKF de komende jaren nog meer groei te realiseren.