《玻璃基底微热板激光加工规范》编制说明

团体标准《玻璃基底微热板激光加工规范》

（征求意见稿）编制说明

一、工作简况

1、任务来源

本项目根据2024年6月7日中国机械工业标准化技术协会下发的“关于印发2024

年第三批团体标准制修订计划的通知”（中机标字[2024]17号）的文件制定，计划编号

CAMS2024017，标准项目名称：玻璃基底微热板激光加工规范，标准起草牵头单位：北京

信息科技大学，标准制定周期12个月。

2、主要工作过程

起草（草案、调研）阶段：微热板是微机电系统中常用的加热部件，广泛应用于军事

国防、航空航天、环境保护、医学诊断、人工智能等领域。目前市场主流是硅基MEMS

微热板，由于硅是热和电的良导体，为降低功耗通常需要设计成悬空的氮化硅/氧化硅薄

膜结构，并需额外的绝缘层避免基底导电，致使加工中需要多次光刻工艺，工艺周期长，

也导致后续工艺兼容性差。同时由于悬空结构的薄膜强度低、结构复杂，也降低了传感器

的机械稳定性和成品率。玻璃基板因其低热导系数、良好的刚性以及抗弯曲性等优点，受

到了行业届特别是半导体行业的广泛关注。行业分析表明在半导体工艺中采用玻璃基板

可以使半导体微加工技术显着进步两代或更多代。2023年5月英特尔已宣布进军玻璃基

板业务的，积极准备玻璃基板的应用。韩国SKC较早涉足玻璃基板业务的公司，并与全球

最大的半导体设备公司应用材料公司（AMAT）合作成立Absolics，并投资2.4亿美元在乔

治亚州建设玻璃基板制造工厂，该工厂预计将于2024年第二和第四季度开始生产。

BusinessKorea报导，业界消息表示，高效能AI芯片竞争加剧下，半导体巨擘如辉达、超

微、英特尔等预料最快2026年采用玻璃基板，玻璃基板最初将用于AI加速器和CPU等

高阶产品中，之后逐渐扩大使用。

在微热板中采用玻璃基板，可以避免在电极沉积前制备绝缘层，从而减少了层与层之

间不匹配的相关问题为了提高微热板的电热性能及机械性能。为了加强热调控可以通过

在背面刻蚀空腔以实现隔膜式结构，能够在保证机械强度和结构稳定性的前提下进一步

降低工作功耗和器件质量。激光刻蚀技术作为一种直写加工技术，具有高精度、低成本、

可控性强的特点，能有效降低工艺复杂度，在制备超薄隔膜层和空腔结构上具有极大优

势。激光加工玻璃深腔深度可控、表面质量好，可有效避免超薄隔膜层由于应力集中导致

器件损坏的问题。研发低功耗、高可靠性的微热板，有望改变我国在传感器国际市场上技

术跟随的局面，有望提高在安全监控及大气环境监测等应用场景下的技术能力。

但目前尚无相应的标准对玻璃基底微热板激光加工的工艺术语、工艺参数等进行统

一规范。根据玻璃基底微热板激光加工技术的应用现状，为提高产品质量、推动技术创新

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以及加强行业规范，北京信息科技大学向中国机械工业标准化技术协会（以下简称中机标

协）提出制定团体标准的建议，经过研究，确定了工作方案，提出了进度安排。经过对目

前国内外玻璃基底微热板激光加工工艺的调研分析，在对资料收集和对比分析研究基础

上，参考其他玻璃基底微热板加工工艺资料，通过全面地总结和归纳，确定了该标准的制

订原则和标准框架，在此基础上编制了《玻璃基底微热板激光加工规范》标准草案初稿。

3、主要参加单位

本标准由北京信息科技大学牵头起草。

二、标准编制原则和主要内容的确定依据

1、标准编制原则

本标准在制定工作中遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、

不断完善”的原则，标准制定与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，统筹

推进。

本标准在结构编写和内容编排等方面依据GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1

部分：标准化文件的结构和起草规则》进行编写。在确定本标准主要工艺步骤和工艺参

数时，综合考虑玻璃基底微热板加工工艺的工艺复杂度、成本、加工效率、产品质量，

寻求最大的经济、社会效益，充分体现了标准在技术上的先进性和技术上的合理性。

2、标准主要内容的确定

本文件规定了玻璃基底微热板激光加工技术的术语和定义、人员及环境要求、材料选

择、工艺设备、工艺参数等。

在要求方面主要规定了玻璃基底微热板激光加工技术的技术条件。主要包括：人员、

环境、材料、设备、工艺参数选择等。

在试验方法方面规定了玻璃基底微热板激光加工技术的工艺流程以及安全生产要求。

3、确定主要技术内容的依据

具体内容的确定主要考虑了玻璃基底微热板的应用场景、国内外关于激光加工玻璃

基底微热板技术的研究现状以及激光加工玻璃基底微热板的优势等因素。

材料选择以及工艺参数选择为经过多次重复试验验证的推荐参数。

设备为常用微纳加工设备。

安全生产要求参考了T/CMES32001-2023《磁控溅射法制备钨铼合金氧化铟锡复合

薄膜热电偶温度传感器工艺规范》。

4、解决的主要问题

本标准系首次制定。

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本标准的制定，填补了激光加工方法制备玻璃基底微热板工艺规范的空白，为提高

产品质量提供了技术支撑，有利于提高器件可靠性，有效解决传统刻蚀方法（如反应离子

刻蚀、湿法刻蚀等）加工玻璃基底空腔结构表面质量差、加工误差大等问题，有效避免由

于应力集中导致器件损坏等问题。玻璃基底微热板激光加工规范提供了一种高精度、低

成本、可靠性强的加工技术，在提高产品质量、推动技术创新以及加强行业规范等方面具

有重要意义。

三、主要试验（或验证）情况

本标准的试验验证在清华大学微纳加工中心、清华大学精密仪器系加工平台以及启

元实验室加工平台等进行，满足玻璃基底微热板空腔深度可控、表面质量好、精度高、器

件可靠性强等加工要求。

四、标准中涉及专利的情况

本标准不涉及专利问题。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况

本标准为制定项目，填补了玻璃基底微热板激光加工规范的标准空白，为提高激光加

工玻璃基底微热板的加工质量提供了技术支撑。对提高产品质量、推动技术创新、加强行

业规范等面都具有重要意义。

六、与国际、国外对比情况

本标准没有采用国际标准。

经多渠道查询，没有查询到类似的国际标准。

本标准制定过程中未测试国外的样品、样机。

本标准水平为国内先进水平。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性

本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。

本标准为推荐性标准，无强制性内容。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

无

九、其他应予说明的事项

无

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