封裝大家都不陌生,其最初的定義就是保護(hù)電路芯片免受周圍環(huán)境的影響,而其中一個(gè)重要的步驟就是線焊工藝。
本期我們邀請(qǐng)了 Kulilcke&Soffa 簡(jiǎn)稱(K&S)資深技術(shù)方案經(jīng)理范凱先生來(lái)分享關(guān)于線焊工藝在芯片互聯(lián)中的應(yīng)用和發(fā)展前景。
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芯片揭秘主播幻實(shí)(左)對(duì)話
Kulilcke&Soffa 資深技術(shù)方案經(jīng)理范凱先生
以下由采訪內(nèi)容整理
感謝 SEMI 的大力支持
本期話題
1. 線焊技術(shù)和芯片互聯(lián)的關(guān)系
2. 利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行后程發(fā)力的可行性
3. 對(duì)國(guó)內(nèi)線焊技術(shù)的展望
線焊技術(shù)和芯片互聯(lián)的關(guān)系
幻實(shí)(主播)
芯片的生產(chǎn)過(guò)程主要包括設(shè)計(jì),制造,封裝和測(cè)試,而作為芯片封裝設(shè)備和材料的領(lǐng)軍供應(yīng)商 Kulicke& Soffa,大家可能知道的不太多。您給我們講一講 K&S 主要的一些產(chǎn)品以及近期你們有哪些新技術(shù)的運(yùn)用。
范凱(嘉賓)
K&S 成立于 1951 年,是一家集半導(dǎo)體、LED 和電子封裝設(shè)備設(shè)計(jì)和制造為一體的廠商,致力于為全球汽車、消費(fèi)電子、通訊、計(jì)算機(jī)和工業(yè)等領(lǐng)域提供領(lǐng)先的半導(dǎo)體封裝和電子裝配解決方案。
我們當(dāng)前的總部在新加坡,美國(guó)、歐洲、新加坡、中國(guó)等地有八個(gè)研發(fā)中心、全球有五個(gè)制造中心。
在中國(guó),我們?cè)谏虾:吞K州建立了銷售技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)和材料工廠,K&S 是芯片互聯(lián)技術(shù)的供應(yīng)商,所以我們主要的產(chǎn)品是設(shè)備和材料。
幻實(shí)(主播)
您提到了 K&S 是一個(gè)全球化的公司,有布點(diǎn)有整合,剛剛也提到了芯片互聯(lián)技術(shù)方案,能給我們科普一下芯片互聯(lián)是指什么?
范凱(嘉賓)
一大部分是線焊,就是用焊線把芯片和基板或者是條帶互聯(lián)起來(lái),看似比較“簡(jiǎn)單”,但卻十分成熟可靠的一個(gè)互聯(lián)技術(shù)。另外還有 Flip Chip、扇出晶圓、TSV 等先進(jìn)封裝技術(shù)。
幻實(shí)(主播)
很多人覺(jué)得線焊聽(tīng)起來(lái)容易理解成“焊板子”,好像是一個(gè)很傳統(tǒng)很手工的過(guò)程,所以您能介紹一下現(xiàn)在的線焊行業(yè)已經(jīng)發(fā)展到什么樣子了?
范凱(嘉賓)
其實(shí)線焊在外行看起來(lái)是比較簡(jiǎn)單,比較輕松的一個(gè)技術(shù),但實(shí)際上在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域后端的一些工藝應(yīng)用里面線焊技術(shù)不僅是最難的,而且是最有挑戰(zhàn)性的。
針對(duì)線焊,第一點(diǎn)做球焊,第二點(diǎn)是鍥焊,然后中間是線弧,結(jié)合芯片互聯(lián)的一些應(yīng)用條件,相關(guān)于一焊點(diǎn)、線弧、二焊點(diǎn)的可靠性要求,針對(duì)不同的產(chǎn)品的封裝形式會(huì)衍生出很多的技術(shù)應(yīng)用。
如果對(duì)技術(shù)感興趣,愿意學(xué),其實(shí)這是很有樂(lè)趣的一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。
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K&S LED 焊線機(jī) UltraLux
(圖源:嘉賓提供)
幻實(shí)(主播)
你們的客戶都來(lái)自哪些領(lǐng)域?
范凱(嘉賓)
我們客戶涉獵比較廣,因?yàn)榘雽?dǎo)體后端的封裝里面只要是用到傳統(tǒng)封裝的技術(shù),都會(huì)用到我們的線焊技術(shù)。高端的有 IC 的產(chǎn)品,也有低腳數(shù)的功率器件,也有我們今年主推的這款針對(duì)發(fā)光二極管 LED 進(jìn)行簡(jiǎn)單產(chǎn)品互聯(lián)應(yīng)用的設(shè)備 ULTRALUX。
幻實(shí)(主播)
你們提供的這種線焊技術(shù)在目前市場(chǎng)中有哪些優(yōu)勢(shì)?
范凱(嘉賓)
我們是以技術(shù)為導(dǎo)向做產(chǎn)品的配套方案,所以客戶對(duì)于線焊技術(shù)有最直觀的幾點(diǎn)需求。
首先是成本。芯片的密度越高代表客戶對(duì)單位密度內(nèi)的線焊要求也越來(lái)越高。
其次,在保證高速、低成本的方案條件下,又要保證高可靠性。
我們這個(gè)技術(shù)雖然是線焊,但我們稱呼它為球焊技術(shù)。
第一焊點(diǎn)是在芯片上焊一個(gè)焊球,第二焊點(diǎn)是一個(gè)像魚(yú)尾形狀的,我們叫 Stitch。兩個(gè)點(diǎn)既要保證焊接的穩(wěn)定性,又要保證可靠性,確保芯片的實(shí)際工況,所以說(shuō)對(duì)技術(shù)要求比較高。
幻實(shí)(主播)
芯片集成度越高對(duì)技術(shù)的要求就越高,那我們有沒(méi)有什么特殊的手段去應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)。
范凱(嘉賓)
首先我們會(huì)把線焊的技術(shù)做得更加精細(xì)化,比如用戶為了把焊球焊牢,為了控制粘性,保證可靠性,對(duì)于球跟焊盤的介質(zhì)面的均整度等一些相關(guān)的要求,我們會(huì)根據(jù)工藝情境和客戶需求做一些定制化的方案。
設(shè)備的精度,穩(wěn)定性,以及在持續(xù)作業(yè)上面的一些可操作性都非常重要,在工藝窗口很小的情況下為了達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定工藝條件,有時(shí)會(huì)帶來(lái)一些運(yùn)行過(guò)程中的故障,所以說(shuō)我們是從多方面來(lái)保證客戶對(duì)產(chǎn)品的高可靠性,高穩(wěn)定性的要求。
幻實(shí)(主播)
從實(shí)際需求出發(fā),多種手段來(lái)解決客戶對(duì)產(chǎn)品的問(wèn)題,的確是很大的優(yōu)勢(shì)。
利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行后程發(fā)力的可行性
幻實(shí)(主播)
這次在 SEMICON CHINA 2020 新技術(shù)發(fā)布會(huì)上你們推出了一款新的設(shè)備,能不能給我們講解一下是針對(duì)哪些方面?
范凱(嘉賓)
K&S 的大多數(shù)用戶了解和熟知的是我們芯片線焊的設(shè)備,而我們今年推出的一款設(shè)備是專門針對(duì) LED 產(chǎn)品的。
LED 設(shè)備主要的客戶更在乎的是一些關(guān)投資成本和運(yùn)營(yíng)成本方面的管控,所以我們對(duì)產(chǎn)品的成本控制非常重視。
我們也會(huì)針對(duì) LED 產(chǎn)品的一些用戶要求,利用技術(shù)上面的優(yōu)勢(shì),使我們的產(chǎn)品使用起來(lái)既智能又簡(jiǎn)便。
加上我們能滿足客戶高效能,快速進(jìn)入市場(chǎng)的需求,在保證高技術(shù)高可靠性的同時(shí)給客戶帶來(lái)更好的一個(gè)產(chǎn)品支持方案。
幻實(shí)(主播)
LED 市場(chǎng)熱度似乎很高,不知道你們作為從業(yè)者如何看待今后的發(fā)展。
范凱(嘉賓)
雖然今年受到疫情影響有放緩的跡象,但總體上 LED 在中國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)非常好。
我們預(yù)測(cè)未來(lái) 5 年會(huì)有 13%的年復(fù)合增長(zhǎng)率,這個(gè)市場(chǎng)非常大,因此在我們中國(guó)是非常有前景的產(chǎn)業(yè)。
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LED 市場(chǎng)規(guī)模趨勢(shì)圖
(圖源:LEDinside)
幻實(shí)(主播)
對(duì)于這樣的一個(gè)市場(chǎng),你們給自己設(shè)了一個(gè)什么樣的目標(biāo),想在這個(gè)行業(yè)中扮演什么樣的角色?
范凱(嘉賓)
在線焊領(lǐng)域,我們一直是行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,而且我們的線焊設(shè)備是市占率最高的,占到全球的 60%以上,所以要做就要爭(zhēng)取做到最好。
K&S 之前技術(shù)起步是以高性能高端半導(dǎo)體產(chǎn)品為主的,我們?cè)?2008 年才進(jìn)入 LED 市場(chǎng),但是由于 K&S 的技術(shù)優(yōu)勢(shì),雖然是后程發(fā)力,但目前已經(jīng)在 LED 的市占率達(dá)到三成以上,所以說(shuō)我們的目標(biāo)是盡力把 LED 這個(gè)市場(chǎng)也做到最好,爭(zhēng)取做到行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者的地位。
幻實(shí)(主播)
感覺(jué) K&S“降維打擊”般的技術(shù)優(yōu)勢(shì)完全可以達(dá)到這個(gè)程度。
范凱(嘉賓)
因?yàn)槲覀兊募夹g(shù)可以保證我們?cè)诿鎸?duì)客戶的需求時(shí)在產(chǎn)品發(fā)布上更有針對(duì)性,可以做得更好。
對(duì)國(guó)內(nèi)線焊技術(shù)的展望
幻實(shí)(主播)
今年也是一個(gè)特別不平凡的一年,疫情之后,這個(gè)行業(yè)也可能發(fā)生了一些調(diào)整,不知道您觀察下來(lái)市場(chǎng)有沒(méi)有什么變化?
范凱(嘉賓)
今年因?yàn)槿蛞咔榈脑?,所有終端需求和生產(chǎn)制造的進(jìn)度放緩,對(duì)整個(gè)芯片行業(yè)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)影響都比較大。
我們?cè)O(shè)備供應(yīng)商的直觀感受就是客戶的需求在減小,制造行業(yè)的用戶一般都會(huì)做一些預(yù)防性的庫(kù)存,但今年大家對(duì)投資都比較謹(jǐn)慎。
幻實(shí)(主播)
對(duì)你們今年開(kāi)展的業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō),目前受到的影響大不大?國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)變化怎么樣?
范凱(嘉賓)
在 5 月份之前的業(yè)務(wù)還是可以的,在 6 月份以后似乎有一些減緩的跡象,9 月份之前我們都保持謹(jǐn)慎的態(tài)度,根據(jù)疫情的恢復(fù)狀態(tài),判斷年底或者是明年會(huì)有較大恢復(fù),從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)前景還是不錯(cuò)的。
幻實(shí)(主播)
您在行業(yè)內(nèi)深耕了那么多年,對(duì)于想進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的人才有沒(méi)有具體的要求,能不能給我們一些建議。
范凱(嘉賓)
因?yàn)槲沂菍W(xué)交通工程的而不是學(xué)電的,機(jī)緣巧合下進(jìn)入這個(gè)行業(yè),參與到半導(dǎo)體芯片的發(fā)展洪流中。從普通的工程師一直做到技術(shù)方案經(jīng)理到現(xiàn)在的產(chǎn)品支持,所以說(shuō)只要是理工類的學(xué)生,有認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度,邏輯性思維比較縝密,都是可以嘗試從事這個(gè)領(lǐng)域的。
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LED 產(chǎn)品的線弧技術(shù)
(圖源:嘉賓提供)
幻實(shí)(主播)
看來(lái)您已經(jīng)樂(lè)在其中了。
從事這個(gè)行業(yè)數(shù)十年,你有沒(méi)有覺(jué)得特別辛苦的時(shí)刻?
范凱(嘉賓)
因?yàn)樾酒袠I(yè)的節(jié)奏總體是很快的,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)更是發(fā)展迅速。我們從業(yè)人員經(jīng)驗(yàn)越豐富,就越能帶動(dòng)和把控好這樣的節(jié)奏,雖然辛苦但是一直在快速前進(jìn)。
幻實(shí)(主播)
最后,您作為產(chǎn)業(yè)從業(yè)者的代表對(duì)行業(yè)未來(lái)有什么樣的期許?
范凱(嘉賓)
利用我們的經(jīng)驗(yàn)滿足客戶,針對(duì)他們的新產(chǎn)品新市場(chǎng)提供最好的方案,讓國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在走上全球化的道路上越發(fā)成熟,健全和具有競(jìng)爭(zhēng)力,我們一定會(huì)做到最好。
幻實(shí)說(shuō)
半導(dǎo)體制造領(lǐng)域沒(méi)有哪個(gè)環(huán)節(jié)是能一蹴而就的,即使是像線焊這種既基礎(chǔ)又傳統(tǒng)的工藝依然需要長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)創(chuàng)新,每一步都需要沉下心去打磨自身,不斷優(yōu)化技術(shù),這種精益求精的精神感染和打動(dòng)了我。