激光器巨頭Coherent推出新陶瓷3D打印技術(shù),，邁入半導(dǎo)體熱管理系統(tǒng)領(lǐng)域

2023年8月11日，南極熊獲悉,，美國專業(yè)激光器制造商Coherent公司宣稱開發(fā)出一種新的陶瓷3D打印制造工藝,，取代現(xiàn)有的注射成型工藝，對下一代半導(dǎo)體設(shè)備市場以及芯片封裝具有特別的潛力,。

△Coherent公司的注射陶瓷部件

南極熊猜測,，Coherent很有可能利用自己的激光器技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)直接激光燒結(jié)陶瓷粉末材料,，實現(xiàn)陶瓷3D打印,。

陶瓷3D打印新玩家

2022年，總部位于賓夕法尼亞州薩克森堡光學(xué)和光子產(chǎn)品設(shè)計商和制造商Lumentum宣布以 57 億美元的交易收購總部位于加利福尼亞州圣克拉拉光學(xué)開發(fā)商Coherent ,。合并后的公司現(xiàn)在以Coherent的名稱運營,。在被收購之前，Coherent公司早前就已經(jīng)收購了德國公司OR Laser,，這就是為什么圣克拉拉的Coherent公司成為了現(xiàn)已停產(chǎn)的Coherent Creator金屬粉末床熔融（PBF）打印機的制造商,。

雖然目前我們尚不清楚Creator在新陶瓷工藝的開發(fā)中是否有所貢獻，但如果將材料開發(fā)視為長期,、更有價值的用途,，而不是僅僅作為3D打印OEM業(yè)務(wù)的一部分，那將會非常有趣,。無論如何,，這樣的背景再加上Coherent公司規(guī)模之大,，意味著很可能在相對較小的陶瓷3D打印制造市場中取得優(yōu)勢,。

△已停產(chǎn)的Coherent Creator金屬打印機

美國3D打印半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)版圖

關(guān)于陶瓷增材制造工藝的成功開發(fā),，Coherent工程材料和激光光學(xué)業(yè)務(wù)部高級副總裁Steve Rummel表示：“陶瓷3D打印制造使組件變得更輕且具有全新的幾何形狀，這正是下一代半導(dǎo)體設(shè)備設(shè)計所需,。迄今為止,，與傳統(tǒng)模制陶瓷部件相比，這些部件的質(zhì)量和精度較低,。通過這一創(chuàng)新突破,，我們的客戶將能夠獲得雙重好處。我們正在迅速行動,，在加利福尼亞州特曼庫拉建立新的陶瓷增材制造生產(chǎn)線,。此外，我們還與客戶合作制定了戰(zhàn)略路線圖,，以擴展增材制造能力,，從陶瓷材料擴展至更廣泛的材料，包括金屬,�,！�

Coherent公司專有的增材制造工藝生產(chǎn)的陶瓷組件可實現(xiàn) 高達365 GPa 的彈性模量和 290 MPa 的彎曲強度，是各種半導(dǎo)體設(shè)備的理想選擇,，包括光刻,、沉積和蝕刻；也是具有集成冷卻通道的高級封裝組件以及 CPU 和 GPU 等高性能計算機處理器的絕佳解決方案,。

△半導(dǎo)體3D打印封裝部件示意

將3D打印技術(shù)納入美國的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)中,，將至關(guān)重要，因為半導(dǎo)體行業(yè)的規(guī)模比增材制造行業(yè)大很多倍,。除了規(guī)模問題（如封裝）外,，將3D打印技術(shù)應(yīng)用于制造和修復(fù)半導(dǎo)體生產(chǎn)中所使用的高價值機器和通用硬件，具有同等重要性,。

最令人感興趣的或許是Coherent公司與它的客戶為3D打印制造活動制定的“戰(zhàn)略路線圖”,。鑒于其客戶主要是半導(dǎo)體公司，這表明增材制造確實正在融入美國芯片供應(yīng)鏈未來發(fā)展的結(jié)構(gòu)中,。

展會現(xiàn)場報道Coherent

2019年11月19日,，目前全球規(guī)模最大的3D打印專業(yè)展會FORMNEXT在德國法蘭克福舉行，全球超800家3D打印廠商參展,，中國展商超70家,。為了滿足中國數(shù)十萬熊友對全球3D打印發(fā)展最新情況的了解，南極熊作為FORMNEXT2019中國戰(zhàn)略合作專業(yè)媒體,，在展會現(xiàn)場進行報道,。

△Coherent的展位

在展會現(xiàn)場,，南極熊看到了世界領(lǐng)先的激光器及相關(guān)電子產(chǎn)品生產(chǎn)商Coherent的展位，隨著金屬切割應(yīng)用中的高功率光纖激光器在幾個終端市場需求的日益增長,，Coherent公司預(yù)見到了金屬3D打印巨大的應(yīng)用潛力,，Coherent通過收購德國O.R.Lasertechnologie (OR Laser)的方式進入金屬3D打印領(lǐng)域，OR Laser在金屬3D打印設(shè)備的研發(fā)和銷售領(lǐng)域有著豐富的經(jīng)驗積累,，對OR Laser的收購將有效地加速Coherent公司的產(chǎn)品研發(fā)流程,，提高他們?yōu)榭蛻籼峁┒ㄖ苹�產(chǎn)品及服務(wù)的能力。

△ Coherent展位

△多款Coherent 展示設(shè)備

在本次展會現(xiàn)場,，Coherent 還展示了其開發(fā)的金屬3D打印機CREATOR,，CREATOR是一款小巧的3D金屬打印機，具有寬敞的工作室,，非常適合包括牙科組件,，工具，模具制造和粉末開發(fā)研究在內(nèi)的廣泛應(yīng)用,。

△Coherent CREATOR3D金屬打印機

Coherent CREATOR 3D金屬打印機提供了無與倫比的易用性,，經(jīng)濟性和速度，可用于制造原型和短期生產(chǎn)組件,。該系統(tǒng)的價格大大低于傳統(tǒng)的3D金屬印刷機,，可以使用多種粉末金屬合金（例如不銹鋼，鈦,，鋁,，鈷鉻合金，黃銅和青銅）快速創(chuàng)建零件,。

△金屬3D打印樣件

該系統(tǒng)為廣泛的應(yīng)用提供了理想的解決方案,，包括：

• 牙科組件
• 工裝
• 模具制作
• 粉末開發(fā)研究
  

oherent CREATOR 3D金屬打印機提供了激光增材制造的所有優(yōu)勢。該系統(tǒng)可以輕松,，快速地生產(chǎn)幾乎所有可以想到的幾何形狀的零件,，即使是那些使用傳統(tǒng)制造技術(shù)無法獲得的零件，也都不需要額外的工具,。

該系統(tǒng)利用具有創(chuàng)新涂層概念的構(gòu)造室,，可實現(xiàn)加速和平穩(wěn)的操作，與市場上的其他系統(tǒng)相比,，可將制造速度提高30％,。核心是具有高光束質(zhì)量和出色性能穩(wěn)定性的250 W光纖激光器。這提供了一致的工藝條件,，并有助于以高空間分辨率和高組件密度生產(chǎn)零件,。

此外，CREATOR可直接從您的CAD文件工作，并使用其自己的內(nèi)部3D打印模塊與隨附的APP SUITE CAD / CAM軟件集成,。CREATOR提供了無與倫比的速度,，零件質(zhì)量，經(jīng)濟性和易用性的組合,。它是一個獨立的系統(tǒng),，可以輕松地集成到各種環(huán)境中，并可供設(shè)計人員,，工程師和生產(chǎn)線人員使用,。

Coherent其他參展設(shè)備和3D打印樣件欣賞：

△Coherent的展位