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国产厂商聚焦 SiP 与先进封装,解析技术趋势与产业机遇

发布时间:2024-05-20 16:19:41 

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NEPCON China 2024中国国际电子生产设备暨微电子工业展览会在上海世博展览馆圆满落幕。展会为业内人士提供了一个展示创新技术、交流行业动态、拓展合作、优化供应链的优质平台。观众驻足观展,互相交流,共同探索电子工业的未来趋势和创新发展。

在NEPCON China 2024 SiP及先进半导体封测大会的第二天,华勤技术、甬矽电子、日东智能装备、沃格光电、环旭电子、HELLER INDUSTRIES、摩尔精英、喆塔科技等众多上下游企业的代表围绕消费电子终端行业趋势、系统级封装集成趋势、玻璃基TGV、SiP封装的市场应用与案例分享、设备及工业软件国产化等热门话题进行了精彩的分享。

华勤技术股份有限公司经营策划部总监张琪琪作了题为“消费电子终端行业趋势简析”的主旨演讲。

张琪琪认为,生成式AI引发了第四次科技革命,ICT行业处于AI时代的先行地位,AI热点正从大模型扩展到硬件层面,AI终端成为消费电子市场发展的重点之一。

她还简要分析了消费电子产品的市场动态,指出智能手机已进入平稳发展期,AI手机渗透率预计在2025年达到30%,未来将持续提升;个人电脑在经历爆发式增长后逐渐稳定,预计2025年AI PC渗透率将超过35%;可穿戴设备未来增速会有所放缓,但健康监测与AI相结合将成为重要卖点;AI耳机发展迅猛,未来有望成为办公场景的智能助手;AI作为生产力工具,也将加速XR生态系统的发展。

张琪琪表示,面向消费者,AI应用尚未出现“颠覆性”创新,需要推出更多杀手级应用,而个人AI助手有望成为OEM厂商深度锁定用户的护城河,围绕“功耗”则是零部件厂商的重要方向之一。

芯片厂商、OEM厂商、硬件平台类厂商等行业龙头将推动AI终端的进一步变革,产业链参与者和消费者都可以期待AI带来的产业和场景繁荣。

甬矽电子股份有限公司研发总监钟磊作了题为“系统封装集成及基于晶圆级技术的封装集成趋势”的主旨演讲。

他首先对封装市场进行了分析,引用Yole的数据指出,尽管全球经济波动,传统封装和先进封装市场的需求总量仍在增长,封装技术既向高阶系统级SiP集成化发展,也向先进晶圆级封装技术方案和应用拓展。

钟磊指出,芯片封装行业中,多芯片高密度集成、双面SiP Module和先进的EMI Shielding等技术的进步,让系统级封装朝向更高集成度、更小尺寸和更全面性能的方向发展,应用也更加广泛。

近来,Fan-out、2.5D、3D 等异质集成架构与技术方案持续突破,有助缓解集成电路集成中面临的瓶颈,延长摩尔定律的生命力。

甬矽电子的钟磊表示,作为封测领域的领先企业,甬矽电子将专注于系统级 SiP 高密度集成以及 Chiplets 互连整合先进封装技术,紧跟封测技术趋势,持续提供高端芯片封装与测试解决方案。

日东智能装备科技的杨琳带来了「日东半导体封装设备国产化应用」的报告。

杨琳简要介绍了日东科技的概况。日东科技 1984 年成立于香港,是中国领先的 SMT 设备与半导体封装设备制造商。自主研发的回流焊、波峰焊、选择性波峰焊、垂直固化炉、隧道炉等 SMT 设备处于行业前列。其半导体封装设备如 IC 贴合机、半导体烤箱广泛应用于芯片烘烤和封装生产中。

杨琳指出,根据 SEMI 数据,中国半导体设备市场的规模近年来持续增长。2022 年一季度,中国市场份额已突破 30%,展现出广阔的发展潜力。

政府政策扶持也为半导体设备产业保驾护航。政策支持下,国产设备的需求逐渐扩大,国产设备竞争力不断提升,国产化进程逐步推进。

杨琳表示,目前日东科技已推出通用型 IC 贴合机、专用型 IC 贴合机、半导体烤箱等设备。日东科技的 IC 贴合机支持自动堆叠、更换吸嘴、上下料和更换晶圆,可进行超薄超小芯片贴装、底部拍照,实现高精度贴装。

半导体充氮烤箱设备适用于半导体晶圆、IC 封装、玻璃基板等产品的烘烤固化。该设备拥有专有的腔室结构和密封技术,低氧含量控制,气密性与温度均匀性出色,满足半导体产品高性能、高洁净度的要求。

未来,日东科技将持续为中国半导体封装产业解决国产化设备难题。

江西沃格光电的王晓龙带来了「玻璃基 TGV 技术在新一代先进封装中的应用展望」的报告。他指出,现有的硅通孔 TSV 技术面临电学性能差、工艺复杂、成本高等问题。相比之下,玻璃通孔 TGV 拥有尺寸大、工艺流程简化、应用领域广、成本低、机械稳定性强、高频电学特性优等优势,成为半导体通孔技术的新选择。

王晓龙表示,玻璃基作为半导体先进封装基板材料的趋势已获行业认可,众多国际知名企业积极布局 TGV 技术的研发。沃格光电具备玻璃基薄化、玻璃基精密镀铜线路、膜材、巨量通孔等 TGV 相关技术能力。目前,沃格光电的 TGV 技术已具备在 2.5D/3D 垂直封装载板产品领域的量产可行性,部分产品已通过国内外知名行业终端企业的验证。沃格光电将持续进行技术突破,加快 TGV 技术的落地生产。

环旭微小化 SiP 解决方案分享

环旭电子股份有限公司处长蔡宗岳发表演讲,主题为“SiP设计的微小化解决方案-USI经验分享”。蔡宗岳首先介绍了 SiP 技术,该技术将不同的有源芯片和无源元件集成在一个封装中,具有缩小尺寸、增强信号完整性、提高可靠性、降低复杂性以及快速上市等优势。环旭在智能手机和可穿戴设备的 SiP 应用中发挥着关键作用。

蔡宗岳表示,环旭拥有完善的交钥匙服务、严格的设计流程和丰富的制造经验,帮助更多公司采用 SiP。作为 SiP 设计和制造领域的全球领导者,环旭凭借集团的技术和制造资源,为客户提供全方位 SiP 解决方案,涵盖 SiP 设计、制造、微型化、工业软件和硬件解决方案,以及材料采购、物流和维护服务。未来,环旭将持续推动 SiP 在不同领域的广泛应用。

无助焊剂回流焊在先进封装中的应用

上海朗仕电子设备有限公司 (Heller Industries) 产品管理副总裁赵熙科发表主题演讲“基于甲酸的无助焊剂回流焊在先进封装中的应用”,指出芯片结构的复杂程度不断提升,催生了一系列异构集成的先进封装技术,对芯片连接工艺提出了更高要求。

值得注意的是,随着凸点密度的增加,凸点间残留助焊剂的清洁难度不断加大。传统助焊剂在铜柱凸点工艺中可能导致芯吸效应,影响下道倒装工艺。气态甲酸作为传统助焊剂的替代品,避免了传统助焊剂的弊端,扩大了回流焊工艺的应用范围。通过调节甲酸浓度分布以及与温度曲线的配合,可以更好地控制氧化还原反应速率,提供更大的制程灵活性。

赵熙科表示,成立于 1960 年的 HELLER 公司与客户紧密合作,不断完善系统以满足高级应用要求。作为回流焊炉技术、无助焊剂回流焊技术和固化炉技术的市场领导者,HELLER 将继续为更多电子制造商和半导体先进封装商提供合适的解决方案。

SiP 封装技术的市场应用与案例分享

摩尔精英封装运营总监蔡昕宏发表主题演讲“SiP 封装技术的市场应用与案例分享”。他引用 Yole 数据指出,2022 年 SiP 市场达到 212 亿美元,在异构集成、Chiplet、封装面积和成本优化趋势的推动下,SiP 前景广阔,预计到 2028 年将达到 338 亿美元。

摩尔精英作为一站式芯片设计和供应链平台,自建 20,000 平封装测试基地,核心设备投资超过 4 亿元。通过快速封装、SiP 设计生产和量产管理业务,摩尔精英与国内各封装厂互补合作,满足国内封装行业的需求。

随后,蔡昕宏向大家介绍了摩尔精英旗下无锡 SiP 先进封测中心的 技术路线图。从目前已交付的 WB base、FCCSP & BGA、EMI shielding FCLGA,到 2024 年正在开发的 DSBGA With Cu pillar、5G mmWave AiP、ADAS SiP module,再到未来的汽车驾驶智能座舱 SiP 模组、GPU/CPU/DSP 等高速核心处理器和大尺寸高散热的 FCBGA 封装等。

他还分享了多个 SiP 案例,包括智能微系统技术的工业巡检机器人、智能手机平板 PA 模块、NB-IoT 无线模组应用、穿戴式消费电子产品、微小化助听器模组、医疗电子侵入式显影感知器、激光雷达感知器、AR/VR 声光产品、5G 天线模组等。

摩尔精英提供 SiP 从方案开发、基板设计、仿真、打样及量产一站式服务,拥有丰富的裸 Die 资源和国内外基板资源,已经成功交付验证 50 多个 SiP 方案,未来将继续为客户提供更优质的 SiP 方案与封装服务。

上海喆塔信息科技有限公司的半导体事业部总经理黄章兵做了“一站式 CIM2.0 助力打造智能化工厂”的演讲。

他表示,智能工厂建设不是一蹴而就,不同阶段有不同的建设目标。喆塔科技的 ZetaDMO 智造运营平台和 ZetaCube 工业数据驱动平台能够帮助制造企业实现信息化、网联化和智能化。

他提到,喆塔作为高端制造业一站式数字化转型标杆服务商,拥有 50% 以上来自原惠普企业服务集团的技术行业专家。基于 ZetaCloud 工业互联网云平台,建设了 ZetaCube 数字化智能分析和 ZetaDMO 数字化智造运营两大产品系列,为客户解决从数据采集自动化、生产管理自动化到数据分析自动化以及运营管理一体化的整体解决方案。

他指出,目前国产替代势不可挡,但同时也要认清国产 CIM 软件与国际软件在客观上的差距。喆塔科技非常看好半导体行业 CIM 软件的国产替代。一方面,喆塔可以提供整个工厂的整套解决方案;老工厂同样有着更新换代的需求,CIM 2.0 同样能在其中大展身手。

随后,本次大会展开了圆桌谈话环节。环旭电子股份有限公司资深处长沈里正、日东智能装备科技有限公司总经理林晓新、上海朗仕电子设备有限公司产品管理副总裁赵熙科博士、摩尔精英封装运营总监蔡昕宏、上海喆塔信息科技有限公司半导体事业部总经理黄章兵参与了这次圆桌谈话。

环旭电子资深处长沈里正在圆桌中指出,目前 AI 应用主要集中训练和推理两方面。在云服务端,随着 AI 的加入,电力消耗愈发庞大。目前,环旭和客户所共同研究的 3D 堆叠方案可以把效率再推升 5-6%。在用电量庞大的云端,这 5-6% 的提升非常关键。

除此之外,他也表示,目前环旭也在致力于车载封装的小型化,帮助新能源汽车实现更长的续航。

日东智能装备总经理林晓新表示,随着 IC 封装走向小型化,设备的精度和稳定性要求更高。日东持续增强设备竞争力,从印刷、Bonding 到烘烤,日东均提供相应设备。日东的倒装设备也即将推出。

摩尔精英封装运营总监蔡昕宏指出,摩尔精英提供全流程一站式 SiP 封装服务,涵盖设计、封装测试、裸 Die 代采、封装系统设计等。客户只需提供产品功能需求,摩尔精英负责后续的设计和生产,包括原理图设计、芯片选型、元器件选型、SiP 设计、生产和测试。

朗仕电子设备产品管理副总裁赵熙科解释了 HELLER 的定位。HELLER 虽然是 SMT 厂商,但实质上提供从后道到 SMT 的热工艺整合,是加热方案的提供商。HELLER 希望不仅成为产品供应商,更要与客户合作,了解实际应用,提供整体解决方案。他并期待更多年轻人加入半导体制造业,促进国内封测产业发展。

喆塔科技半导体事业部总经理黄章兵指出,半导体企业往往涉及芯片生产的多个环节,管理差异性较大。喆塔科技的系统可以解决此难题,提供一站式 CIM2.0 整体解决方案,帮助客户统筹分析产品、覆盖全流程生产,实现更便捷、高效、合理的生产。

各位嘉宾对 SiP 和先进封装市场发表展望,认为未来充满挑战与机遇,应把握当下,携手共创美好未来。