据麦姆斯咨询先容,芯片贴装(Die attach)是半导体封装工艺中的关键工序。险些各种运用所需的芯片都须要这道工序,是影响封装本钱的关键一环。现在,它正变得更具计策意义。芯片贴装设备可分为两类:芯片键合设备和倒装芯片(FC)键合设备。根据Yole此前发布的《芯片贴装设备市场-2019版》报告,按设备类型细分,2018~2024年期间,倒装芯片键合设备市场将以12%的复合年增长率(CAGR)增长,并在2024年达到2.9亿美元的市场规模;芯片键合设备市场的复合年增长率为5%,到2024年将达到10.9亿美元。按运用细分,用于堆叠式存储器的键合设备市场增长最快,2018~2024年期间的复合年增长率达24%;其次是用于光电产品的键合设备市场,复合年增长率为12%;而用于逻辑产品的键合设备市场的复合年增长率为8%。
2018年和2024年芯片贴装设备市场(按运用细分)
数据来源:《芯片贴装设备市场-2019版》 - MEMS设备和材料市场报告 - Yole - 微迷:专业MEMS市场调研媒体
半导体封装及组装设备家当正在整合,干系厂商通过并购(M&A)使其设备多样化,以支持不同的业务板块和组装工艺。
Yole韩国分部的封装、组装和基板领域总监兼首席剖析师Santosh Kumar近日访谈了SET总经理Pascal Metzger。通过双方的互换,我们可以理解SET在这个充满寻衅的行业中所面临的机遇和寻衅。
Santosh Kumar:您好!
请您简要先容一下贵司及其产品和做事。
Pascal Metzger:SET成立于1975年,总部位于法国,是环球领先的高精度倒装芯片键合设备(芯片到芯片(C2C),以及芯片到晶圆(C2W))以及多功能纳米压印光刻(NIL)办理方案供应商。SET在环球范围内的设备装机量达到了350多台,以其无与伦比的精度和倒装芯片键合设备的灵巧性而享誉环球。
倒装芯片键合设备生产线首次推出是在1981年,并在1997年景为了公司的紧张研发焦点。从手动加载到全自动化,我们的键合设备覆盖了各种各样的键合运用。
芯片贴装设备市场按技能细分
SK:芯片贴装是集成电路(IC)封装中的关键工艺,涵盖了各种运用中的所有器件。贵司芯片贴装业务的重点市场有哪些?
PM:顾名思义,“芯片贴装”是指芯片的贴装。我们的专长是朝下的倒装芯片键合,可以完备掌握全体键合过程。我们还供应朝上的芯片键合和取放。SET不供应引线键合设备。
SK:SET是光电子和硅光子芯片贴装设备领域的紧张厂商之一。从芯片贴装的角度来看,光电子器件封装及组装的紧张寻衅是什么?你们如何应对这些寻衅?
PM:光电子器件封装及组装所面临的紧张寻衅之一在于对准/键合后的精度。在高速电信光纤网络领域,传输旗子暗记的质量是产品性能的一个关键成分。在将激光对准到光纤核心时,任何大于1µm的偏差都会导致不可接管的旗子暗记丢失。事实上SET能够供应了非常适宜这些市场的办理方案,特殊是对付组装精度哀求小于1µm的运用。
这涉及几个方面的寻衅:
(1)客户须要的终极精度;
(2)组件的形状和尺寸,以及因此的处理哀求,例如,不能在敏感面上产生划痕,光学敏感面上的任何划痕或凹坑都会严重影响模块的光传输;
(3)对准方法:标准的是调度对准掩膜,或者对准图案的几何形状,例如激光器的脊型构造。
为了应对这些寻衅,我们的设备供应了知足客户需求及其运用的多种功能,例如用于处理的机台,以及用于对准的视觉系统等。亚微米级的键合后精度,以及对低粘力的实时掌握,是实现这类高哀求光学封装及组装的一大上风。
SK:封装及组装本钱仍旧是光子器件总本钱的大头之一,请您谈谈光子器件特殊是硅光子器件的封装趋势,面临的问题紧张有哪些?
PM:不只是本钱,还有生产。对付生产,客户须要高吞吐量。此外,作为设备制造商,我们还必须考虑所要处理的组件,以确保高组装效率,并供应客户哀求的封装及组装工艺。
考虑到设备的采购本钱、掩护、运营以及占地面积,我们还要为客户坚持较低的设备拥有本钱。我们知道:封装,之前是光子学领域不那么重视的部分,近年已经逐渐成为最主要的考量之一。事实上,现在我们谈讨的已是“前辈封装”。
SK:晶圆到晶圆(W2W)稠浊键合已经在某些运用中实现,例如CMOS图像传感器(CIS)晶圆堆叠。但是,芯片到芯片(D2D)或芯片到晶圆(D2W)的稠浊键合仍处于开拓阶段,许多关键厂商都在努力中。SET在D2D/D2W稠浊键合设备方面现状如何?从设备角度看,贵司面临的紧张寻衅是什么?如何应对?
PM:D2W稠浊键合的寻衅是工艺中的额外步骤,鉴于芯片的小尺寸,因而包括化学机器制备(CMP)在内的芯片清洁/清洁度。去年,SET推出了NEO HB——天下上第一款专门用于D2W稠浊键合的倒装芯片键合机。这项成果源于IRT Nanoelec硅光子学操持,特殊是与法国格勒诺布尔(Grenoble, France )CEA-Leti团队的互助。
SET在2019年推出的NEO HB
SK:5G运用的大功率射频(RF)器件在封装方面有哪些紧张寻衅?
PM:5G须要非常高速的组件,以便能够在很短的韶光内传输大量数据,如视频和高清图片。在组件层面,须要降落电气连接的长度,这意味着很小的互连间距。在组装设备方面,它哀求很高的焊后精度。由于5G的大规模市场运用,因此,这也意味着这些RF组件的高吞吐量大批量生产。现在,有一些设备制造商可以供应中等精度的非常快速的设备,也有一些制造商供应速率适中但精度极高的设备。现在的寻衅,便是既要非常快又要非常精确!
对付前辈卫星系统的某些射频运用来说,越来越期待高精度对准(芯片和基板之间的精度哀求亚微米)。RF器件采取的范例的金对金键合技能在高温条件下须要非常大的力度,而这常日无法实现高精度。纵然是在高温和大力度的条件下,SET的倒装芯片键合设备也能安全、轻松地处理脆性材料,同时,它还能增强对全体循环过程中力分布的掌握,从而提高键合精度。通过高性能热压和调平能力,SET使高端射频连接成为现实,其准确度水平为射频运用设定了新的标准。
SK:SET的UV-NIL机台开拓现状如何?据悉贵司正就该技能与行业伙伴展开互助。请您大略先容一下。
PM:通过2000年代的欧洲NaPa和NapaNIL操持,SET逐步开拓了自己的专有技能,以及纳米印刻步进机NPS300,现在已经出售给了许多研究中央。
SK:芯片贴装业务由少数几家大公司主导。SET如何在这个竞争激烈的市场中坚持并加强市场地位,尤其是面对来自客户的本钱压力时。
PM:SET专注于高精度(微米以下)倒装芯片键合设备。毫无疑问,我们在这个精度水平具有一定上风,由于在某些运用中我们的键合后精度已经达到了0.3 µm。我们还是大型组件组装的环球领导者之一,例如图像传感器和航天组件。
此外,我们在稠浊键合技能方面也取得了进展。作为研发设备的领导者,我们理解市场未来的需求。同时,我们也供应生产设备,例如用于稠浊键合的NEO HB和用于热压及回流工艺的ACCµRA Plus。
ACCμRA Plus
SK:半导体封装及组装设备行业(包括芯片贴装)正在进行整合,干系厂商通过并购(M&A)使其设备多样化,以支持不同的业务板块和组装工艺。您估量这种趋势未来会连续吗?它将如何影响SET的业务?
PM:趋势总是在变。SET非常清楚,纵然成本投入非常高,但这个市场变革仍非常非常快。我们一贯紧盯市场动态,始终根据客户不断变革的需求调度我们的设备。
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