日本理化學研究所與Enplas研究所等機構共同開發出一項高速雷射加工技術,可在玻璃基板上以每秒3,000個孔洞的速度加工高深寬比(Aspect ratio)達1,000的深孔,創下全球最快的紀錄。此項技術可形成直徑僅1.1微米的微細孔洞,且雷射照射時間低於1奈秒,未來可望應用於次世代半導體3D封裝等領域。新技術採用超短脈衝雷射,對厚度1.1毫米的玻璃基板進行貫穿孔加工。單次超短脈衝雷射包含5個脈衝,並透過高精度聚焦控制,促使雷射能量集中於微小區域,避免光束擴散,藉此實現高深寬比微孔加工。
由於雷射照射時間僅約1奈秒,即使加工時以每秒1公尺的速度移動雷射光束,照射期間的位移量仍小於1奈米,因此不會造成孔洞傾斜或加工精度下降等問題。此特性使玻璃基板能在高速移動狀態下持續進行深孔加工,最終達成每秒3,000孔的加工速度。若導入高速精密定位平台,預計未來可進一步提升至每秒1萬孔的加工能力。
新技術可望應用於次世代半導體封裝中晶片間連接所需的中介層(Interposer)加工。隨著高效能運算(HPC)、人工智慧(AI)半導體需求增加,玻璃核心基板(Glass Core Substrate)被視為提升封裝尺寸、訊號傳輸性能以及散熱能力的重要技術方向。美國Intel亦已宣布導入玻璃核心基板封裝技術,顯示玻璃基板在下一代半導體封裝領域的重要性日益提升。