ICC訊 功率器件及第三代半導(dǎo)體是當(dāng)前的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)追逐的熱點(diǎn),也是國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中最有希望能夠趕超世界先進(jìn)技術(shù)的領(lǐng)域之一。
當(dāng)前,眾多國產(chǎn)功率半導(dǎo)體廠商已經(jīng)在材料、設(shè)計(jì)、制造、封測等各個(gè)環(huán)節(jié)成功突圍,逐漸形成自主可控的完整產(chǎn)業(yè)鏈。然而,在產(chǎn)業(yè)最上游的高端封裝設(shè)備領(lǐng)域,卻仍以國外企業(yè)為主導(dǎo),因此,加速推動(dòng)功率半導(dǎo)體高端封裝設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程已經(jīng)刻不容緩。
功率半導(dǎo)體時(shí)代到來, Clip Bond封裝大有可為
相對(duì)數(shù)字集成電路而言,功率半導(dǎo)體并不是單純追求線寬的縮小,且生命周期長,市場空間大,可應(yīng)用于幾乎所有的電子制造業(yè),包括工業(yè)控制、通信、消費(fèi)電子、新能源、汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)等。
可以預(yù)見的是,隨著智能駕駛、智能制造、新基建等需求的爆發(fā),未來5年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模將保持增長。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計(jì)2021年全球功率半導(dǎo)體市場規(guī)模將增長至441億美元,到2024年將突破500億美元。其中,2021年中國功率半導(dǎo)體市場規(guī)模將達(dá)到159億美元,到2024年有望達(dá)到190億美元。
作為全球最大的功率半導(dǎo)體消費(fèi)國,經(jīng)過多年自主研發(fā)和引進(jìn)吸收外來技術(shù),國內(nèi)功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的工藝能力不斷突破,已經(jīng)在功率二極管、三極管、晶閘管、中低壓MOSFET、電源管理IC等領(lǐng)域具備一定競爭力。
同時(shí),為了提高分立器件的成品率和可靠性,分立器件封測企業(yè)正在為新產(chǎn)品研發(fā)更先進(jìn)的封裝工藝及封裝技術(shù)。
在大電流、高電壓等應(yīng)用場景需求催生下,以Clip Bond為代表的新型分立器件封裝工藝迅速崛起,其具備提高電流承載能力、提升器件板級(jí)可靠性、有效降低器件熱阻、提高封裝效率等優(yōu)勢,已成為華潤微等國內(nèi)主流功率器件廠商掌握的主要封裝工藝技術(shù),并在工業(yè)控制、新能源汽車等領(lǐng)域廣泛得到應(yīng)用。
此外,5G網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的發(fā)展,也對(duì)功率半導(dǎo)體封裝技術(shù)提出了新的要求,小型化、功能系統(tǒng)化、模塊化封裝成為了當(dāng)前功率半導(dǎo)體封裝技術(shù)發(fā)展的主要方向。
顯然,為提高功率密度和優(yōu)化電源轉(zhuǎn)化,功率半導(dǎo)體封裝工藝需在器件和模塊兩個(gè)層面實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,進(jìn)而提高產(chǎn)品的性能和使用壽命。
順勢而為,推出完整Clip Bond工藝封裝設(shè)備產(chǎn)品線
值得注意的是,作為新型的功率半導(dǎo)體封裝工藝,Clip Bond和模塊化封裝雖然應(yīng)用前景廣闊,包括華潤微、士蘭微、華為、比亞迪、中車時(shí)代等國內(nèi)主流功率器件廠商都在進(jìn)行大規(guī)模的擴(kuò)產(chǎn),但由于下游市場需求激增,上游設(shè)備供應(yīng)商的產(chǎn)能出現(xiàn)明顯不足的情況。
集微網(wǎng)從國內(nèi)杰出封裝設(shè)備供應(yīng)商普萊信處了解到,在全球疫情的干擾下,進(jìn)口設(shè)備的交期已經(jīng)拉長半年,甚至一年,封測廠根本沒法拿到足夠的設(shè)備。
對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說,市場變化非???,誰也不能預(yù)料后續(xù)的市場情況。因此,能否快速拿到設(shè)備、擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能,進(jìn)而搶占更多市場份額,對(duì)功率半導(dǎo)體廠商來說至關(guān)重要。
據(jù)了解,針對(duì)需要使用銅跳線工藝(Clip Bonding)的高功率半導(dǎo)體封裝產(chǎn)線,客戶需要購買Die Bonder(固晶機(jī))、Clip Bonder以及真空爐設(shè)備,其中Die Bonder是整線設(shè)備的核心產(chǎn)品,技術(shù)難度較大,長期以來該市場都被ASMPT、Besi等廠商壟斷,具備Clip Bonding工藝整線產(chǎn)品的廠商更是少之又少,整體市場基本被ASMPT壟斷,且設(shè)備價(jià)格較高。
在此情況下,國內(nèi)功率半導(dǎo)體市場亟需國產(chǎn)封裝設(shè)備,讓設(shè)備依賴進(jìn)口的情況得到徹底改善。普萊信基于自身的Die Bonder設(shè)備優(yōu)勢和客戶需求,開發(fā)了Clip Bonder設(shè)備和真空爐,成為市場上少數(shù)能提供車規(guī)級(jí)Clip Bond整線產(chǎn)品的封裝設(shè)備。
“公司擁有成熟的Die Bonder設(shè)備,在8英寸設(shè)備方面,公司與進(jìn)口設(shè)備精度和速度能保持一致,在12英寸設(shè)備方面,公司能做到精度與進(jìn)口設(shè)備保持一致的情況下,工作效率高出30%。在Clip Bonder這一產(chǎn)品上,普萊信仍然保持高精和高速的特點(diǎn),相對(duì)國際廠家,普萊信的Clip Bond產(chǎn)品線采用多點(diǎn)膠頭,在保證和國際廠家相同精度的條件下,有更快的速度,相對(duì)國內(nèi)廠家,普萊信能提供更高的精度,打破國產(chǎn)Clip Bond產(chǎn)品只能做低端分離器件的技術(shù)尷尬”普萊信市場經(jīng)理李道東表示,公司設(shè)備交期為3-4個(gè)月,能為客戶爭取更多時(shí)間,確保擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度的高效推進(jìn)。
寫在最后
當(dāng)前,國內(nèi)半導(dǎo)體封裝設(shè)備已經(jīng)在部分要求不高的領(lǐng)域逐步完成國產(chǎn)替代,但在Clip Bond、第三代半導(dǎo)體模塊化封裝等新型功率半導(dǎo)體封裝工藝方面,整體市場仍被進(jìn)口設(shè)備占據(jù)。
伴隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈向國內(nèi)市場的轉(zhuǎn)移,華潤微、士蘭微、華為、比亞迪、中車時(shí)代等都在進(jìn)行大規(guī)模的擴(kuò)產(chǎn),為國內(nèi)封裝設(shè)備行業(yè)發(fā)展帶來巨大的發(fā)展機(jī)遇。
資料顯示,每年中國大陸對(duì)Clip Bond整線設(shè)備產(chǎn)品的市場規(guī)模約為10億元,模塊化封裝設(shè)備產(chǎn)品更是達(dá)20億元左右,這一數(shù)據(jù)還在持續(xù)增長。自成立以來,普萊信就立足于中高端市場,在此時(shí)推出性價(jià)比高,且交期穩(wěn)定的Clip Bond整線產(chǎn)品,并積極布局第三代半導(dǎo)體模塊化封裝設(shè)備產(chǎn)品線,有望推動(dòng)封裝設(shè)備國產(chǎn)化率大幅提升,也能助力國內(nèi)功率半導(dǎo)體廠商加速向先進(jìn)封裝領(lǐng)域升級(jí)。