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高成长企业㊸丨触点智能:抢抓半导体设备国产化机遇先进封装技术“弯道超车”
文章来源:开云体育 发布时间: 2022-10-05 浏览次数:548713

   

  亚博yabo最新官网登录当芯片摩尔定律接近极限,封测端的新解决路径——先进封装,被放到市场聚光灯下,而作为半导体产业链核心环节之一的封测设备行业也成为“蓝海”市场,将成为实现国产化设备的关键突破口之一。

  在东莞触点智能装备有限公司(下称“触点智能”)设备测试现场,技术人员操作着固晶机,通过点胶、吸取、贴合、焊线等工艺流程,将芯片固定在载板上,贴合精度实现误差在正负7 微米左右,相当于一根头发直径的十分之一。

  成立于2016年的触点智能,经过短短几年的发展,已成为国内半导体芯片与模组精密封装设备领域具有竞争力的企业,其研发的产品实现三项全国第一:国内首家量产CMOS固晶机、国内首家量产COB整线、国内首家超薄叠Die固晶机。

  触点智能总经理特助许焕甦在接受南方财经全媒体记者专访时表示,半导体封装设备产业正处在从产业价值链低端向上爬升的过程,在设备厂积极研发创新的环境下,国产设备实力有望进一步提升,从而更好地匹配上游封测厂要求。

  在半导体产业链上,芯片设计、晶圆制造、封测三个关键节点串起一个芯片制造的完整环节,封测即集成电路的封装、测试环节,属于半导体制造后道工序。

  后段封测核心设备在作业过程中需要高速高精的运动控制,高精密设备的核心部件在控制、算法等方面要求极高,此前国产半导体设备商难以突破技术瓶颈,一直在封测设备低端市场徘徊。

  “对于后道工艺设备来说,当时国内缺乏知名的封装设备制造厂商,也缺乏中高端封装设备供应,而研发是一个漫长的过程,很多企业认为与其投入大量的人力物力,倒不如直接购买欧美设备来得快。”许焕甦表示,正因为看到行业问题和机遇,触点智能于2016年12月在松山湖创立,瞄准封测设备这一领域。

  对于初创公司而言,如何开拓市场成为摆在触点智能面前的一道难题。封装测试厂家往往希望找到案例与经验都丰富的团队,因此“你们公司太小了,会不会做不来?”成为经常被问及的问题。

  许焕甦回忆,触点智能当时完全没有名气,公司面临的最大的困难是如何取得客户的信任。“ 公司的第一个客户是国内较大的封装测试厂家,当时我们面临11家竞争对手,其中不乏老牌设备厂家和上市公司。”许焕甦说。

  从8人的小厂发展壮大到现在,触点智能实现了5年3个30倍的跨越式发展,即人数、场地和营业额实现30倍增长,这背后是人才的支撑。

  担任触点智能研究院院长的千叶荣一博士,此前曾在日本一家老牌半导体装备公司工作近30年,于2019年加入触点智能,他带领的研发团队实现了多项核心技术突破。

  以手机影像模组COB封装过程中需要将cmos芯片,滤光片等部件贴合到基座与框架上,这个过程就需要用到机械摆臂。而此前机械摆臂操作路径呈直角进行,整个过程耗时0.8秒。在千叶荣一的启发下,团队很快实现操作路径弧形移动,整个过程只需要0.6秒。

  优化的这0.2秒意味着什么?原先设备每小时可完成贴片工作3500件,优化后可实现每小时完成5000件,效率提升40%。“同样的工作量,以前需要三台设备完成,现在同样的时间只需要两台即可完成,有效降低企业生产成本。”许焕甦介绍。

  目前,公司在荷兰、新加坡、中国香港、日本、美国等地逐步建立起全球研发网络。

  在触点智能公司简介墙上,一组数据引起了记者的注意:公司成立以来共融资近两亿元,而研发投入已经突破1亿元,公司近半数人员为工程师。许焕甦介绍,每年将赚的钱、融的资全部投入研发当中,导致已经连续亏损了5年。而随着研究不断深入,成果纷纷落地,越来越多的国内厂家开始寻求合作,当中不乏行业龙头。

  细数触点智能的发展历程,精密取放成为其核心技术的关键词。2019年下半年,触点智能所研发的高速固晶机通过测试,精度能达到±15微米,每小时可贴合芯片3500颗。也正因此,其打破了欧美国家长期对于该项技术的垄断。

  “公司前期贴合精度可能做到正负20微米、30微米,后来逐渐通过技术突破技术努力做到了,现在已经能做到了7个微米,精度越来越高,工艺越来越复杂,能够实现封装的芯片的等级越高,应用也越来越多。”许焕甦介绍。

  封装贴合是一个精密制造过程,要求取放动作平稳、贴装位置精准,需要突破软件架构、仿真、精密机械、运动控制等多个领域的技术难题,触点智能的核心竞争力在于构建了七大底层平台共性技术壁垒。

  以高速高精运动控制为例,触点智能自主研发的振动抑制技术通过算法的不断优化,控制好马达运动时加减速的节奏,让设备精准地停在需要其驻留的位置;另一方面,通过新材料和结构仿真分析,让设备的刚性和轻度达到最佳的配比,用最短的时间实现振动抑制。

  “从a点走到b点,要满足精度高、振动少、加速度大等条件,掌握高速高精运动控制技术尤为关键。”许焕甦表示,目前在封测设备领域,国内上市公司具备自主运动控制和驱动开发能力的不超过5家。

  当前,随着物联网、5G通信、人工智能、大数据等新技术的不断成熟,全球集成电路行业进入新一轮的上升周期,封装测试行业规模也随之快速增长。相关数据显示,2021年全球封装测试行业市场规模达618亿美元,同比增长4%。其中,半导体封测设备行业作为半导体产业链核心环节之一,重要性也愈发凸显。

  目前,全球封装设备市场竞争格局行业高度集中,呈寡头垄断格局。据中国国际招标网数据统计,封测设备国产化率整体上不超过5%,个别封测产线%,大幅低于晶圆制造前道设备15%-20%的国产化率,各类封装设备几乎全部被进口品牌垄断。

  业内人士表示,在全球测试产能逐渐向国内转移的背景下,随着国内企业不断加大研发投入,自主核心技术不断提升,但总体上仍与国外企业存在差距。

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  “整个半导体集成电路封装设备产业处在从产业价值链低端向上爬升的过程,在未来有望成为国产化率较高的赛道,触点智能也将继续深耕先进和精密智能制造产业,聚焦精密取放技术,助力行业实现高端进口装备国产化。”许焕甦说。


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