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智造大咖|助力卫星"上天" !明月湖科技企业打造"宇航级"芯片封装技术
来源:重庆科技融媒体中心 时间:2024/09/14 点击量:654 作者:谢佳洁

你知道把一部手机置于太空中,它撑多久并保持完好无损呢?10秒,30秒,还是1分钟?真实答案是"眨眼间"!

不管是多么昂贵的手机,置于太空环境,它几乎在"眨眼间"就会报废,这是因为太空辐射、高能粒子极易造成手机芯片等元器件发生辐射效应,致使芯片内部短路和损毁。

针对卫星、航天器所在的极端太空环境,明月湖科技企业重庆华创星际科技有限责任公司(下称"华创星际")成功开发出全新的芯片"加固"封装技术,批量制成可用于极端环境的封装材料。

 

"每颗卫星所涉通信半导体芯片多达数万颗,在长期的太空复杂环境中,哪怕其中一个小小的芯片出现故障,就会影响到卫星的整体通信质量,甚至是面临‘瘫痪’的风险。"华创星际相关负责人介绍,太空环境中,卫星、航天器所用芯片需要特殊的"加固"技术,传统的工艺"加工"和设计"加固"存在弊端,在成本控制、技术兼容性、环境适应性、芯片尺寸和重量优化等方面存在诸多挑战。

 

华创星际研发人员在测试芯片封装材料。企业供图

为此,公司推出了柔性分子设计与合成技术、微纳米颗粒表界面设计和改性技术、微纳米均匀分散复合技术,如柔性分子设计与合成技术可大幅提升材料的柔韧性和适应性,使得封装材料能够更好地适应各种复杂的封装环境。

据了解,目前华创星际联手厂家已推出数款特种器件及空间用高性能材料,如特种封装树脂材料,具备出色的绝缘性能、机械强度、热稳定性以及卓越的航天用特殊性能,完全能够满足宇航设备在极端环境下的严苛要求。

同时,该企业还推出了特种评估试验服务,通过试验可以确定器件的致命损伤剂量、失效规律及失效机理,从而在材料、结构、工艺和线路上进行设计改进。该项测试对航天器在极端环境中保持设备的稳定性和可靠性至关重要。

"不管是用于特殊环境的芯片,还是普通的商业芯片和元器件,如手机、家电、无人机、新能源汽车等,上述封装技术和材料都有着广泛用途,商业价值和市场空间极大。"华创星际负责人介绍,目前公司已向客户交付LD系列、EC系列、HT系列等多款液体环氧树脂灌封胶产品,均有着-55~230℃超宽温度,优异的高击穿强度以及超强的导热和散热性能。

 

华创星际开发的灌封胶等产品。企业供图

据介绍,华创星际即将推向市场的底部填充胶、环氧塑封料和导热胶等三款实验室级别的产品。

底部填充胶以其极佳的流动性,能够迅速填补电子元件与基板间的微小空隙,提升整体结构的稳定性。

环氧塑封料为半导体器件提供了优异的防潮、防尘和防震保护,而导热胶则通过高导热系数和良好的电绝缘特性,有效解决电子设备散热问题,在保证设备安全运行的同时,显著降低工作温度。

"尽管这些产品还未实现较大规模商业化落地,但其性能可以与国际大厂的产品相媲美。"目前,华创星际芯片封装产线已在明月湖正式投用,可提供各种标准的芯片封装筛选测试服务,涵盖从封装预研到设计的早期阶段以及最终的批量生产。

在空天信息产业上游产业链,即基础制造领域,明月湖的华创星际、两航金属材料、三航新材料等已成园区技术创新和产业培育的"顶梁"和"主力",而重庆纳米金属研究院则是后来居上的"后起之秀"。

目前,重庆纳米金属研究院针对航空用高端轴承钢 M50NiL的表面梯度纳米技术(GNT),正联手辽宁材料实验室、成都先进金属材料研究院开展应用研究和技术攻关。该研究将在高端轴承钢试验件表面制备出合适梯度纳米结构,通过梯度纳米结构提升材料表面硬度、耐磨性、抗接触疲劳性能等关键性能指标,为实现梯度纳米技术在高端航空轴承钢的工业化应用奠定技术基础。

据悉,两江协同创新区针对空天信息产业上游产业链,如金属和非金属材料、零部件和电子元器件开发和生产等,聚焦空天信息产业"需求端"加大应用基础研发和成果落地转化,同时聚焦"服务端"提升成果转化效率,探索构建涵盖研发、金融、中介和创业辅导的多层次科创服务体系。