三年磨一剑:校企联合打破低α射线高纯氧化铝国外垄断
大众新闻·海报新闻 2026-06-02 17:35:18原创
近日,由山东铝业职业学院、莱芜职业技术学院与山东铝业有限公司联合推进的“半导体封装用低α射线高纯氧化铝国产化”项目取得重大突破。三方团队历经三年持续攻关,依托山东铝业有限公司先进粉体材料实验室,成功突破高纯氧化铝粉体超纯化与α射线抑制等核心制备瓶颈,制备出的低α射线高纯氧化铝关键指标获得行业高度认可。这一成果标志着我国在高端电子封装材料领域迈出了自主可控的关键一步,为我国半导体产业链安全作出了积极贡献。
聚焦产业痛点,剑指“卡脖子”难题随着集成电路封装密度不断提升,芯片制程不断微缩,低α射线高纯氧化铝作为保障芯片可靠性的关键填充材料,其战略地位日益凸显。然而,这一核心材料的制备技术长期被少数国外企业垄断,成为制约我国半导体产业链安全的典型“卡脖子”环节。
项目团队在调研中发现,高端氧化铝材料面临着三大痛点:一是α粒子引发的芯片软错误问题,直接影响存储器、逻辑器件等高端芯片的可靠性;二是磁性元素杂质对器件信号的干扰,导致封装良率下降;三是关键技术长期被国外封锁,国内企业长期处于“无米下锅”的被动局面。
面对这一现状,山东铝业职业学院联合莱芜职业技术学院,与山东铝业有限公司紧密对接,依托产教融合平台正式立项。两校教师与企业技术专家联合组建导师团队,吸纳“中铝直通车”班学生进入项目组学习实践,开启了校企协同、向“卡脖子”技术发起冲锋的征程。

三载砥砺,师生共克核心工艺项目实施过程中,山东铝业职业学院与莱芜职业技术学院共同选派骨干教师,与山东铝业有限公司技术专家组成导师团队,依托山东铝业有限公司先进粉体材料实验室全程指导。
一千多个日夜,实验室的灯光见证了师生们攻坚克难的每一个瞬间。
针对高纯氧化铝原料的超纯化、放射性杂质深度去除以及晶型稳定控制等相互耦合的技术难题,导师团队带领直通车班学生设计实验路径,先后开展上百组配方与工艺迭代。每一次实验数据的波动,都意味着新一轮的排查与优化;每一次纯度指标的提升背后,都是团队夜以继日地反复验证。
攻关过程中,最大的瓶颈出现在超纯化阶段——杂质元素的去除与α射线释放的控制存在难以协同的矛盾。传统的纯化工艺往往顾此失彼,提升纯度则α射线超标,控制α射线则纯度难达要求。面对这一“两难”困局,两校师生展开跨校研讨,吸纳高纯材料领域前沿思路,在企业导师产业化视角的启发下,创新性地提出了“多级纯化——放射性杂质靶向分离——动态表面钝化”一体化工艺方案。
这一方案打破了传统单一工艺路径的思维定式,将原本相互制约的技术参数转化为协同优化的整体系统。经过反复验证,该方案最终将高纯氧化铝产品的α射线发射率稳定控制在行业先进水平以下,纯度、粒度分布、磁性杂质含量等核心指标均满足高端封装要求,实现了关键制备技术的实质性突破。
更为可贵的是,持续的项目攻关使“直通车”班学生在高纯粉体制备、杂质控制、质量分析等环节练就了扎实的工程实践能力。学生们从最初跟在导师身后的“观察员”,成长为能够独立设计实验方案、分析数据、提出改进思路的“主攻手”。专业素养与创新协作精神在这一过程中得到了全方位提升。

产教融合见实效,定向培养结硕果这一突破是山东铝业职业学院、莱芜职业技术学院深化产教融合、推进校企协同育人的标志性成果。
两校紧密对接山东铝业有限公司真实技术需求,将产业前沿课题转化为教学科研项目,依托“中铝直通车”班定向培养机制,实行“项目引领、工学交替、研创结合”的培养模式。企业导师与学校教师全程参与指导,学生在真实的生产场景中学习,在真实的研发课题中成长,实现了人才培养与企业需求的无缝对接。
此次选题直接发源于企业“卡脖子”难题,研发过程深度嵌入产业创新链,所获成果将在山东铝业有限公司进行中试验证与转化。这不仅为低α射线高纯氧化铝材料的国产化提供了可行路径,更有望从材料源头加固半导体封装供应链安全,降低对进口材料的依赖。
山东铝业有限公司技术负责人评价道:“直通车班学生展现出超乎预期的研发韧性和工程思维,项目成果为后续产业化奠定了坚实基础。这正是校企协同育人期待的最美风景。”

深耕产教融合,厚植育人沃土以解决产业一线技术难题为载体,山东铝业职业学院将继续携手莱芜职业技术学院及行业企业,沿着产教融合、校企协同育人的路径深耕。
未来,三方将进一步推动教育链、人才链与产业链、创新链的紧密咬合,将本次项目积累的经验转化为可推广的教学资源,让更多学生有机会在真实的“卡脖子”课题中锻炼成长。同时,项目成果将加速推进中试验证与产业化转化,力争早日实现低α射线高纯氧化铝的规模化国产供应。
三年磨一剑,锋芒初显。这支由校企联合打造、以直通车学生为主力的创新团队,用一千多个日夜的坚守证明:职业教育的赛道,同样通向国家战略的最前沿;职教学子的双手,同样可以托起科技自立自强的重任。
面向未来,山东铝业职业学院将继续秉持“懂工艺、能创新、敢担当”的育人目标,培育更多高素质技术技能人才,为区域经济和重点产业高质量发展提供坚实支撑。
责任编辑:刘爽
