激光器巨头Coherent推出新陶瓷3D打印技术，迈入半导体热管理系统领域

2023年8月11日，南极熊获悉，美国专业激光器制造商Coherent公司宣称开发出一种新的陶瓷3D打印制造工艺，取代现有的注射成型工艺，对下一代半导体设备市场以及芯片封装具有特别的潜力。

△Coherent公司的注射陶瓷部件

南极熊猜测，Coherent很有可能利用自己的激光器技术优势，实现直接激光烧结陶瓷粉末材料，实现陶瓷3D打印。

陶瓷3D打印新玩家

2022年，总部位于宾夕法尼亚州萨克森堡光学和光子产品设计商和制造商Lumentum宣布以 57 亿美元的交易收购总部位于加利福尼亚州圣克拉拉光学开发商Coherent 。合并后的公司现在以Coherent的名称运营。在被收购之前，Coherent公司早前就已经收购了德国公司OR Laser，这就是为什么圣克拉拉的Coherent公司成为了现已停产的Coherent Creator金属粉末床熔融（PBF）打印机的制造商。

虽然目前我们尚不清楚Creator在新陶瓷工艺的开发中是否有所贡献，但如果将材料开发视为长期、更有价值的用途，而不是仅仅作为3D打印OEM业务的一部分，那将会非常有趣。无论如何，这样的背景再加上Coherent公司规模之大，意味着很可能在相对较小的陶瓷3D打印制造市场中取得优势。

△已停产的Coherent Creator金属打印机

美国3D打印半导体结构版图

关于陶瓷增材制造工艺的成功开发，Coherent工程材料和激光光学业务部高级副总裁Steve Rummel表示：“陶瓷3D打印制造使组件变得更轻且具有全新的几何形状，这正是下一代半导体设备设计所需。迄今为止，与传统模制陶瓷部件相比，这些部件的质量和精度较低。通过这一创新突破，我们的客户将能够获得双重好处。我们正在迅速行动，在加利福尼亚州特曼库拉建立新的陶瓷增材制造生产线。此外，我们还与客户合作制定了战略路线图，以扩展增材制造能力，从陶瓷材料扩展至更广泛的材料，包括金属。”

Coherent公司专有的增材制造工艺生产的陶瓷组件可实现 高达365 GPa 的弹性模量和 290 MPa 的弯曲强度，是各种半导体设备的理想选择，包括光刻、沉积和蚀刻；也是具有集成冷却通道的高级封装组件以及 CPU 和 GPU 等高性能计算机处理器的绝佳解决方案。

△半导体3D打印封装部件示意

将3D打印技术纳入美国的半导体供应链结构中，将至关重要，因为半导体行业的规模比增材制造行业大很多倍。除了规模问题（如封装）外，将3D打印技术应用于制造和修复半导体生产中所使用的高价值机器和通用硬件，具有同等重要性。

最令人感兴趣的或许是Coherent公司与它的客户为3D打印制造活动制定的“战略路线图”。鉴于其客户主要是半导体公司，这表明增材制造确实正在融入美国芯片供应链未来发展的结构中。

展会现场报道Coherent

2019年11月19日，目前全球规模最大的3D打印专业展会FORMNEXT在德国法兰克福举行，全球超800家3D打印厂商参展，中国展商超70家。为了满足中国数十万熊友对全球3D打印发展最新情况的了解，南极熊作为FORMNEXT2019中国战略合作专业媒体，在展会现场进行报道。

△Coherent的展位

在展会现场，南极熊看到了世界领先的激光器及相关电子产品生产商Coherent的展位，随着金属切割应用中的高功率光纤激光器在几个终端市场需求的日益增长，Coherent公司预见到了金属3D打印巨大的应用潜力，Coherent通过收购德国O.R.Lasertechnologie (OR Laser)的方式进入金属3D打印领域，OR Laser在金属3D打印设备的研发和销售领域有着丰富的经验积累，对OR Laser的收购将有效地加速Coherent公司的产品研发流程，提高他们为客户提供定制化产品及服务的能力。

△ Coherent展位

△多款Coherent 展示设备

在本次展会现场，Coherent 还展示了其开发的金属3D打印机CREATOR，CREATOR是一款小巧的3D金属打印机，具有宽敞的工作室，非常适合包括牙科组件，工具，模具制造和粉末开发研究在内的广泛应用。

△Coherent CREATOR3D金属打印机

Coherent CREATOR 3D金属打印机提供了无与伦比的易用性，经济性和速度，可用于制造原型和短期生产组件。该系统的价格大大低于传统的3D金属印刷机，可以使用多种粉末金属合金（例如不锈钢，钛，铝，钴铬合金，黄铜和青铜）快速创建零件。

△金属3D打印样件

该系统为广泛的应用提供了理想的解决方案，包括：

• 牙科组件
• 工装
• 模具制作
• 粉末开发研究
  

oherent CREATOR 3D金属打印机提供了激光增材制造的所有优势。该系统可以轻松，快速地生产几乎所有可以想到的几何形状的零件，即使是那些使用传统制造技术无法获得的零件，也都不需要额外的工具。

该系统利用具有创新涂层概念的构造室，可实现加速和平稳的操作，与市场上的其他系统相比，可将制造速度提高30％。核心是具有高光束质量和出色性能稳定性的250 W光纤激光器。这提供了一致的工艺条件，并有助于以高空间分辨率和高组件密度生产零件。

此外，CREATOR可直接从您的CAD文件工作，并使用其自己的内部3D打印模块与随附的APP SUITE CAD / CAM软件集成。CREATOR提供了无与伦比的速度，零件质量，经济性和易用性的组合。它是一个独立的系统，可以轻松地集成到各种环境中，并可供设计人员，工程师和生产线人员使用。

Coherent其他参展设备和3D打印样件欣赏：

△Coherent的展位