您的位置:中华显示网 > 行业追踪 > 专访报道 >

泰研半导体:专注先进封装设备研发,勠力推动国产化进程

编辑:chinafpt 2022-03-24 10:22:43 浏览:381  来源:

  近年来,半导体产业风云变化,中美两国贸易战持续上演,从“断供芯片”到打压中国半导体企业,国内半导体产业面临巨大的进口压力。根据中国国际招标网数据统计,先进封测设备国产化率整体上不超过 5%,个别封测产线国产化率仅为 1%,大幅低于制程设备整体上 10%-15% 的国产化率。

  在半导体产业中,上游设备是半导体产业的重中之重,始终是悬在中国半导体产业头上的“达摩克利斯之剑”。当前,半导体行业正处于周期性向成长性转变的过程中,而作为上游的半导体设备行业也开启了其持续增长之路。如何给封装测试厂提供更好的设备,泰研半导体倾注十年的心血,扎根先进封装设备研发,完成了这项行业使命。目前已具备为全球著名的恩智浦、日月光等封装厂提供先进设备的实力,给行业交上了一份极其亮丽的答卷。

  专注先进封装设备研发

  随着后摩尔定律时代的到来,传统封装已经不再能满足需求。传统封装的封装效率(裸芯面积 / 基板面积)较低,存在很大改良的空间。芯片制程受限的情况下,改进封装便是另一条出路。举例来说,QFP封装效率最高为 30%,那么 70% 的面积将被浪费,DIP、BGA 浪费的面积会更多,因此需要解决在原来的基础上升级设备。而先进的封装设备就能很好解决这些问题。

  半 导 体 先 进 封 装 主 要 包 括 倒 装 类(FlipChip,Bumping)、 晶 圆 级 封 装(WLCSP,FOWLP,PLP)、2.5D 封装(Interposer)和 3D 封装(TSV)等。以晶圆级封装为例,产品生产以圆片形式批量生产,可以利用现有的晶圆制备设备,封装设计可以与芯片设计一次进行。这将缩短设计和生产周期,降低成本。

  从整个半导体行业来看,半导体制备主要分为 IC设计—晶圆制造—封装测试,而泰研半导体主要集中在封装环节的设备研发。泰研半导体董事长张少波表示,“封装是一个大项目,封装环节也包括很多细分领域,其中封装测试的流程又可分为前端 - 中端 - 后端。所谓的前端就是在打线、固晶、晶圆切割方面;中端是封装;封装后端就是切晶成型以及其他还需做镀膜和其他的辅助工艺。泰研半导体主要集中在先进封装后端及提供先进工艺。就目前而言,在 5G、物联网等大趋势推动下,为解决一些功能性的需求,先进封装端属于新的发展环节,设备需要新购。”

  目前,我国半导体封装企业大概有 400 多家,且主要集中在传统封装领域,且大部分资金都投入在传统封装领域,导致国内先进制造工艺链缺失,产业自主安全性差。如今,先进封装比较成熟是台积电、日月光等台湾厂商;中国大陆的长电、华天、通富也才开始涉及,封装领域也主要偏向晶圆单位延伸,很少涉及先进封装技术。整体来看,中国大陆先进封装还处于起步阶段,先进封装技术上比较薄弱。

  泰研半导体是国内为数不多专注先进封装设备的厂商。张少波表示,“跟传统封装厂相比,泰研半导

  体优势主要体现在先进封装领域新的设备和制程工艺技术。目前,先进封装在中国大陆还无法大量量产,国内的企业缺乏新工艺的研发。比如,镭射设备和镀膜设备主要为台企和韩企,中国大陆企业还达不到行业的最高要求。”先进封装是未来电子产业链最主要的竞争点和技术综合点。他认为,晶圆、IC 设计、系统厂商都会往封装方面延伸,其对设备与材料的需求也会越来越大,而先进封装设备的发展会推动整个行业追赶上国外技术水平。而泰研半导体聚焦封装设备领域,在帮助产业链企业加快量产、提高良率与可靠性的同时,还进一步降低了设备成本。

  进入恩智浦半导体设备供应链

  2008 年之前,我国半导体设备基本全靠进口。因此,国家设立了国家科技重大专项——大规模集成电路制造装备及成套工艺科技项目(简称 02 专项)研发国产化设备。但由于设备制造对技术和资金需求的要求非常高,涉足半导体设备的厂商屈指可数。

  张少波表示,半导体设备严重缺失的另一大原因在于半导体设备研发周期长、投入大。他指出,虽然目前国产半导体设备厂商在工艺制程上的研发已经有所突破,但要实现稳定量产还有一定的距离,“其中,非常关键的是要有试错的机会。试错的周期通常长达一年甚至数年。”然而,现实情况是国内的封装厂商不敢使用国产化设备,都不愿意充当小白鼠,这在很大程度上延缓了半导体设备国产化进程。

  为了获得订单,目前国内设备厂商大多提供 DEMO样机给客户,通过客户验证测试并上线生产、验证客户下达采购订单并付款,这些需要经历一段漫长的阶段。张少波表示,“最难克服的困难就是验证设备。如果得到客户认可,愿意提供验证机会,客户就需要组织大量的技术人员对接,并且全程配合、参与。设备验证过程会涉及各个环节的细节把控,需要保证每个环节能够顺利进行,设备和人员必须都要具备足够的实力,才能达成交付。一台设备完成交付,周期需要一年甚至更久。”

  从最初只为日月光提供镭射的小团队开始,泰研半导体在先进封装设备研发方面已经具备了十年的行业经验,无论从团队的实力还是试错经验都比其他企业更具优势。张少波表示,相对国内严重缺乏研发封装设备专业人才的发展现状,泰研半导体在成立之初就非常重视核心技术团队的打造,且自身不断培养行业人才,目前已经组建了包括软件架构、机构设计、工艺方面的专业人才队伍,甚至部分工程师拥有拥有 20-30 年的行业技术经验。因此,在先进半导体封装领域,泰研半导体才有底气不断挑战自己,向全球半导体知名企业提供设备。

  能够为全球知名的半导体公司恩智浦提供先进封装设备,足以证明泰研半导体在先进封装设备领域的领先实力!众所周知,恩智浦是欧洲半导体产业的“三巨头”之一,自 1987 年以来,几乎从未跌出全球半导体企业 20 强。恩智浦在半导体领域非常注重内在技术实力,同样在选择封装设备的同时也会对设备厂提出更高的要求。张少波表示,“泰研半导体成为恩智浦的设备供应商,也不是一蹴而就的,在交付设备之前,已潜心研发了八年之久,和客户一起累计投入研发资金包括试错成本数千万元。”截至目前是中国大陆唯一一家为恩智浦提供设备的厂商。泰研半导体为恩智浦提供半导体设备,很大程度上坚定了服务国内封装厂的信心,也为实现先进半导体封装设备国产化提供了标杆性的探索与实践。

  远期聚焦半导体镭射 +Plasma 晶圆切割

  先进封装的需求上升加速了市场的投资扩产,进而带动先进封装设备需求迅速提升。相关数据显示,2019 年全球先进封装设备市场体量在 3.8 亿美元,预计每年增速在 10%,2025年将达到 6.73 亿美元。其中,大中华地区受产业政策的刺激和贸易战进口替代的因素影响,在全球占比约 70%,即市场将达到 4.37 亿美元。因此,不难看出,未来先进封装将是半导体产业竞争的重要方向之一。

  从全球半导体产业格局来看,先进半导体封装主要集中在中国台湾地区。因有高通、英伟达、德仪等半导体企业订单的支持,台湾先进封装厂可以不停地扩产。张少波表示,“中国大陆先进封装厂商缺少下游先进工艺客户的支持,导致我国先进封装发展比较缓慢,也很难达成量产。与此同时,没有下游客户的支持,也无法实现半导体设备的优化升级。现在市场上面临的问题是,消费终端也需要引进先进的工艺,但又缺乏技术,中游企业对先进封装有需求,但是又没有成熟的工艺,导致无法量产。”

  为了弥补先进封装设备的缺口,泰研半导体在专注半导体先进封装设备研发、提供高性价比设备的同时,还不断优化提升相关配套服务。 张少波表示“目前很多企业仅提供半导体设备,不提供后端成套工艺及后续服务,制程工艺的前中后道工序是互为关联并相互影响的,很多企业只是专注在自身设备的工艺解决的问题,没有能力去解决客户前道或后道工序的技术问题。但是泰研半导体除了提供设备还会帮客户解决我设备生产工序之前和之后的工艺问题。此外,泰研半导体也会跟客户去推广全新的工艺,提供相应的工艺和设备服务。目前公司已经完成了整个半导体基础软件架构研发,且针对客户需求在封装设备做降维设计,提供更多适应客户需求的产品与服务。”

  张少波也指出,“毋庸置疑,半导体国产替代之路还很长,尤其是高端半导体设备领域,一定不是一家企业单打独斗,肯定是产业集群协同发展。中国半导体要追赶国际水平,无论在上游、中游都必须走国产化道路,需要全行业全力以赴,共同推动半导体产业达到国际水平。”

  在半导体封装设备领域,泰研半导体俨然成为先进封装领域不折不扣的黑马,用实力为行业提交了一份完美的答卷。关于企业未来发展规划,张少波表示,“未来,泰研半导体将聚焦半导体切割领域,进一步研发出行业领先的半导体设备。现阶段我们已研发出 50μm 以内整套切割设备,如果市场一旦采纳,我们将会是中国大陆唯一一家镭射 +Plasma 切割晶圆的半导体设备厂商!”

标签:
泰研半导体

关注我们

公众号:china_tp

微信名称:亚威资讯

显示行业顶级新媒体

扫一扫即可关注我们