120台套CNC数控机床、8条现代化生产线、三坐标测量机、X射线荧光光谱仪……泰州铸鼎新材料制造有限公司车间内，专业技术人员密切关注着数控机床的控制面板。旋转的刀具与金属工件相互接触，发出切削声，碎屑随着每一次刀具的触碰而飞溅开来。坐标、转速、进给量，每个加工环节的参数在控制面板上精准显示。
“这些精加工产品用于北斗卫星系统微波组件，误差最小可精确到0.001毫米。”铸鼎新材料公司董事长邢大伟说。
作为一家深耕高性能电子封装材料研发生产的企业，“铸鼎”是全国为数不多的北斗卫星系统微波组件封装材料供应商之一，这种材料为保障微波组件在极端环境下的可靠性起着关键作用。
我国高端电子封装材料长期依赖进口，随着《瓦森纳协定》《巴黎协定》等西方国家针对我国科技创新和高新技术产业发展的层层围堵，攻克先进材料与结构领域“卡脖子”难题、实现关键技术自主可控成为当务之急。“目前，国外主流的电子封装材料是第三代硅铝均质材料。”邢大伟告诉记者，这种材料主要由硅和铝等元素构成，具有良好的物理性能，广泛应用于航空航天、汽车电子、高功率电子设备等领域，但应用灵活性及适应性不足，材料性能不够全面，更重要的是，它难以满足高功率电子器件对可焊性、应用场景适应性及热稳定性的要求。
“电子封装材料与芯片共同构成电子器件，不同用途的芯片对封装材料的结构、热导率、热膨胀系数匹配等性能提出了不同要求。”邢大伟说，基于此，公司聚焦新型硅铝材料研发，于2019年在业内首次推出产品级梯度硅铝电子封装材料，可满足国内大尺寸复杂多功能封装壳体的应用，有力推动了该领域的技术进步。
“‘梯度’并非一个物理概念，而是指在一块材料的不同区域实现不同的性能特征。”铸鼎新材料公司常务副总经理李飞宇打了一个比方，“就像把一杯水倒入一杯牛奶中，我们希望牛奶和水在同一个容器里‘泾渭分明’，牛奶要发挥牛奶的特性，水要保持水的特性，同时还要‘和平共处’，互不干扰，协同发力。”
对于梯度硅铝电子封装材料，“铸鼎”研发团队沿用了目前主流的硅、铝等原材料，但在加工工艺上进行了颠覆性创新。
“铝具有良好的机械强度和导热性能，重量较轻，非常适合作为封装材料的主结构。但其热稳定性较差，当环境温度过高时，封装材料有可能发生变形漏气，导致芯片工作环境失效。”李飞宇解释说，封装材料的使命是承载多个不同功能的芯片，还要防止芯片之间产生电磁干扰导致信号失真。目前，国外的解决方案是利用第三代硅铝均质材料，采取多层封装的工艺。所谓“均质”，本质上是用更大的布局空间为芯片稳定性让步，导致管壳体积较大。“封装芯片较多时，要两到三倍的体积才能达到同等工作性能，不仅增加材料成本，对加工工艺也提出极高要求。”
镶嵌式结构解决了这一难题。李飞宇向记者展示了一块巴掌大的封装材料，厚度仅几毫米，却雕刻出十几种形状各异而精细规整的分区，这些是未来镶嵌芯片的地方。
不同功率的芯片如何和平共处、各司其职？“我们创新研发的镶嵌式加工工艺，以铝合金为主体，根据芯片需要内嵌其他碳基材料，例如连接器部分用异质材料过渡，解决导热问题的同时很好地保证了密封性。芯片部分用异质材料镶嵌实现个性化匹配，满足不同功率芯片的散热需求，还有用以匹配LTCC的铜铝、碳化硅铝热沉材料等，一款封装材料中最多能镶嵌十几种异质材料。”李飞宇介绍，硅在1000摄氏度的高温下仍具有良好的热稳定性，把硅铝复合成型，能够将电子封装领域长期难以解决的导热性、密度、气密性、热膨胀系数匹配、可加工成型性、机械性能等问题一次性全部解决。“可以说，我们是通过材料端的创新解决了制造端的难题，从而更好地为各种作业环境下的国产高端芯片保驾护航。”
从坯料制备、CNC精加工、表面处理到真空除氢、精密检测测试，梯度电子封装材料的每一步生产过程都要求精准保质。2017年，“铸鼎”正式通过我国质量管理体系中最高等级的“GJB9001c-2017”国军标质量体系认证。
“技术安全是国家安全的重要组成部分，惟有把关键核心技术牢牢掌握在自己手中，才能在国际竞争中赢得比较优势和战略主动。”邢大伟言语中满是自豪。
编辑：王魁 袁婷
校对：王晶
责编：姜景旸

120台套CNC数控机床、8条现代化生产线、三坐标测量机、X射线荧光光谱仪……泰州铸鼎新材料制造有限公司车间内，专业技术人员密切关注着数控机床的控制面板。旋转的刀具与金属工件相互接触，发出切削声，碎屑随着每一次刀具的触碰而飞溅开来。坐标、转速、进给量，每个加工环节的参数在控制面板上精准显示。
“这些精加工产品用于北斗卫星系统微波组件，误差最小可精确到0.001毫米。”铸鼎新材料公司董事长邢大伟说。
作为一家深耕高性能电子封装材料研发生产的企业，“铸鼎”是全国为数不多的北斗卫星系统微波组件封装材料供应商之一，这种材料为保障微波组件在极端环境下的可靠性起着关键作用。
我国高端电子封装材料长期依赖进口，随着《瓦森纳协定》《巴黎协定》等西方国家针对我国科技创新和高新技术产业发展的层层围堵，攻克先进材料与结构领域“卡脖子”难题、实现关键技术自主可控成为当务之急。“目前，国外主流的电子封装材料是第三代硅铝均质材料。”邢大伟告诉记者，这种材料主要由硅和铝等元素构成，具有良好的物理性能，广泛应用于航空航天、汽车电子、高功率电子设备等领域，但应用灵活性及适应性不足，材料性能不够全面，更重要的是，它难以满足高功率电子器件对可焊性、应用场景适应性及热稳定性的要求。
“电子封装材料与芯片共同构成电子器件，不同用途的芯片对封装材料的结构、热导率、热膨胀系数匹配等性能提出了不同要求。”邢大伟说，基于此，公司聚焦新型硅铝材料研发，于2019年在业内首次推出产品级梯度硅铝电子封装材料，可满足国内大尺寸复杂多功能封装壳体的应用，有力推动了该领域的技术进步。
“‘梯度’并非一个物理概念，而是指在一块材料的不同区域实现不同的性能特征。”铸鼎新材料公司常务副总经理李飞宇打了一个比方，“就像把一杯水倒入一杯牛奶中，我们希望牛奶和水在同一个容器里‘泾渭分明’，牛奶要发挥牛奶的特性，水要保持水的特性，同时还要‘和平共处’，互不干扰，协同发力。”
对于梯度硅铝电子封装材料，“铸鼎”研发团队沿用了目前主流的硅、铝等原材料，但在加工工艺上进行了颠覆性创新。
“铝具有良好的机械强度和导热性能，重量较轻，非常适合作为封装材料的主结构。但其热稳定性较差，当环境温度过高时，封装材料有可能发生变形漏气，导致芯片工作环境失效。”李飞宇解释说，封装材料的使命是承载多个不同功能的芯片，还要防止芯片之间产生电磁干扰导致信号失真。目前，国外的解决方案是利用第三代硅铝均质材料，采取多层封装的工艺。所谓“均质”，本质上是用更大的布局空间为芯片稳定性让步，导致管壳体积较大。“封装芯片较多时，要两到三倍的体积才能达到同等工作性能，不仅增加材料成本，对加工工艺也提出极高要求。”
镶嵌式结构解决了这一难题。李飞宇向记者展示了一块巴掌大的封装材料，厚度仅几毫米，却雕刻出十几种形状各异而精细规整的分区，这些是未来镶嵌芯片的地方。
不同功率的芯片如何和平共处、各司其职？“我们创新研发的镶嵌式加工工艺，以铝合金为主体，根据芯片需要内嵌其他碳基材料，例如连接器部分用异质材料过渡，解决导热问题的同时很好地保证了密封性。芯片部分用异质材料镶嵌实现个性化匹配，满足不同功率芯片的散热需求，还有用以匹配LTCC的铜铝、碳化硅铝热沉材料等，一款封装材料中最多能镶嵌十几种异质材料。”李飞宇介绍，硅在1000摄氏度的高温下仍具有良好的热稳定性，把硅铝复合成型，能够将电子封装领域长期难以解决的导热性、密度、气密性、热膨胀系数匹配、可加工成型性、机械性能等问题一次性全部解决。“可以说，我们是通过材料端的创新解决了制造端的难题，从而更好地为各种作业环境下的国产高端芯片保驾护航。”
从坯料制备、CNC精加工、表面处理到真空除氢、精密检测测试，梯度电子封装材料的每一步生产过程都要求精准保质。2017年，“铸鼎”正式通过我国质量管理体系中最高等级的“GJB9001c-2017”国军标质量体系认证。
“技术安全是国家安全的重要组成部分，惟有把关键核心技术牢牢掌握在自己手中，才能在国际竞争中赢得比较优势和战略主动。”邢大伟言语中满是自豪。
编辑：王魁 袁婷
校对：王晶
责编：姜景旸