בשנת 1958, ג'ק ס. קילבי, שעבד בטקסס אינסטרומנטס (TI), פיתח בהצלחה את המעגל המשולב הראשון בעולם על ידי חיבור מספר טרנזיסטורים, נגדים וקבלים באמצעות מצע גרמניום (Ge). לאחר מכן, רוברט נויס המציא את המעגל המשולב המבוסס על סיליקון (Si). רוב יישומי המוליכים למחצה כיום הם מעגלים משולבים מבוססי סיליקון (מה שנקרא מוליכים למחצה מהדור הראשון). שבבים הפכו ל"שמן" של התעשייה המודרנית.

When the chip industry first started, it was all in the IDM (Integrated Device Manufacturing) model. INTEL and TI both designed and manufactured chips, making it difficult for small companies to get involved in the chip industry.

Zhang Zhongmou, who came from TI, founded the professional wafer foundry company (Foundry) TSMC in 1987, and "decoupling" created the era of semiconductor foundry. Chips are divided into three stages: design, wafer, and packaging and testing. Design companies (Fabless Design, fabless model) can outsource wafers and packaging and testing and focus on design, sales, and service.

דאי הוי, ותיק טכנולוגיה, תמיד רציתי לשתף אירוע מהעבר, והיום סוף סוף הייתה לי הזדמנות. כבר בשנת 1993, המורה וואנג שיאנגפו הוביל את הכיתה שלנו להתמחות בוושי, שם ריתוך ידני מעגלים חשמליים על פס הייצור. בכל בוקר וערב אני רואה מתחם גבוה ומאובטח היטב עם שתי אותיות גדולות על השלט הגדול: הואג'ינג. באותו זמן עדיין תהיתי למה זה נועד. בשלב זה, קו הייצור בגודל 5 אינץ' ובנפח 3 מיקרון של פרויקט 908 נמצא בבנייה במלוא המרץ.

Taiwan's chip outsourced semiconductor assembly and testing industry (OSAT, Outsourced Semiconductor Assembly and Testing) has developed rapidly. ASE and Silicon Products were both established in 1984.

Countless asset-light chip design companies have grown up, such as the famous Qualcomm and NVIDIA, and mainland China has also made great strides into the field of generation chip design. In 1991, Lenovo's Ni Guangnan made chips, and Huawei's Xu Wenwei also made chips (manufactured by Texas Instruments). Guowei was established in 1993 and became the Huangpu Military Academy of Shenzhen's chip industry. There are currently thousands of chip design companies in mainland China (some say tens of thousands).

Of course, the asset-heavy IDM model has always existed, and both models have their own merits. AMD is a successful example of transforming from IDM model to FABLESS, while INTEL has always adhered to IDM and recently upgraded to IDM2.0 model, investing heavily in advanced packaging and re-entering the wafer foundry market.

The closed beta process is "hidden in the boudoir" and is unfamiliar to the public. In fact, packaging and testing can be independent and can be done in one factory or in different factories. The packaging and testing adopts the business model of "processing with supplied materials", and orders come from semiconductor design manufacturers.

Traditional chip-scale packaging is to seal the die after cutting the wafer into a closed space (casing) to protect it from the influence of the external environment, impurities and physical forces. At the same time, the corresponding pins (or pins) are drawn out, and finally used as a basic component.

Wafer level packaging technology (Wafer Level Packaging) is a technology that packages and tests the entire wafer and then cuts it to obtain a single finished chip. The size of the packaged chip is the same as that of the bare chip.

IC testing uses various methods to detect unqualified chip samples. It is mainly divided into two stages: one is wafer testing before entering packaging; the other is testing of finished IC products after packaging. Currently, visual testing is also introduced during the packaging stage.

התחושה האינטואיטיבית ביותר שהייתה לי בתערוכת SEMICON CHINA 2021 (תערוכת מוליכים למחצה הבינלאומית) היא שתעשיית האריזות והבדיקות נמצאת בצמיחה מתמדת בסין היבשתית, מה שהוביל לעליית קבוצות ציוד וחומרים. קטגוריות רבות של ציוד מגיעות מדגמים מקומיים, כמו ציוד של Zhongke Feichi, Plessin, Leiming Laser, Silicon Power, Yuexin, Acceleration, Hongtai, Hongbang, Octavia Ideal וחברות רבות אחרות. נכון לעכשיו, נתח השוק של ציוד ביתי עדיין קטן מאוד, ויש מקום עצום לפיתוח עתידי.

Of course, packaging and testing technology is also used in the pan-chip field (discrete components such as resistors, capacitors, and inductors, LEDs, displays, and solar polysilicon), which will not be discussed in this article. Xinqi Micropackage focuses on PCB and display (FPD) and other fields.

אחד,יבשתPackaging and testing industry: booming20שנתי

נכון לעכשיו, עשרת יצרני האריזות והבדיקות של מוליכים למחצה המובילים בעולם כוללים בעיקר את China Taiwan ASE (לא כולל Silicon Products ו-USI), American Amkor, Changdian Technology (יבשת), Silicon Products (טייוואן), Licheng (טייוואן), Tongfu Microelectronics (יבשת), Huatian Technology (יבשת), Singapore United Testing, KYEC Radio (טייוואן) ו-Xinbang Technology (טייוואן). "שלושת המוסקטרים" מסין היבשתית, Changdian Technology, Tongfu Microelectronics ו-Huatian Technology, מדורגות בין עשרת המובילים.

במהלך פריחת הבנייה של תעשיית המוליכים למחצה בשנתיים-שלוש האחרונות, מאות חברות מהיבשת נכנסו לתחום האריזות והבדיקות. נתח השוק הכולל של סין היבשתית בתעשיית האריזות והבדיקות העולמית הולך וגדל, ויעלה על 50%.Even Foxconn has entered the packaging field. This number is similar to China’s global share of PCB (Printed Circuit Board) bare board and SMT (Surface Mount) production capacity. There are more than 30,000 SMT production lines in mainland China, accounting for more than half of the world's total. There was once a joke: If there is a traffic jam in Dongguan, the price of electronic products around the world will fluctuate.

מקובל לחשוב שרמתן של חברות האריזה והבדיקה ביבשת הסתנכרנה למעשה עם הרמה המתקדמת הבינלאומית. התעשייה הראשונה שבה חברת Mainland Semiconductor תוביל את העולם באופן מקיף היא ככל הנראה תעשיית האריזה והבדיקות.

שבבים המשמשים בתעשיית ייצור המכונות השלמות צפויים להיות ארוזים בעיקר בסין היבשתית; שבבים הארוזים בסין היבשתית מיוצאים גם הם בקנה מידה גדול לשווקים מתפתחים של ייצור מכונות שלמות (מבוססי SMT) כמו וייטנאם/הודו.

In other words, if mainland China does not develop the packaging industry, the mainland's core position in the electronics supply chain will be weakened after part of the SMT production capacity is relocated in the future.

It is worth pointing out that the supply chain of packaging equipment and materials is diversified internationally, with deep accumulation in Europe, the United States, Japan, and Taiwan.

סין היבשתית מפתחת במרץ את תעשיית האריזות והבדיקות, מה שלא רק הגדיל את כושר הייצור העולמי, אלא גם הפחיתה את עלות המוצרים האלקטרוניים והביא יתרונות לאנשים ברחבי העולם.

The development of mainland China's packaging industry has the following key nodes.

1. Large-scale entry into the modern packaging industry around 2000, with southern Jiangsu as the center

לפני שנת 2000, היא הייתה בעיקר בשלב האריזה המסורתית. לאחר מכן, אריזות מתקדמות התפתחו במהירות, ולסין היבשתית הייתה הזדמנות להדביק אותה ולעקוף אותה.

ההיגיון הכללי של פיתוח תעשייתי הוא: שוק צרכני האלקטרוניקה העצום של סין וכוח העבודה השופע מניעים את תעשיית האלקטרוניקה. חברות שבבים במימון זר פשוט שולחות את אריזת השבבים והבדיקות לסין היבשתית, ולאחר מכן שולחות אותם ישירות למפעל המכונות המלא. לדוגמה, מפעל האריזות של AMD בסוז'ואו קשור קשר הדוק לתעשיית ייצור לוחות האם של המחשבים האישיים בפארק התעשייה סוז'ואו.

Without the drive of the whole machine industry, chips cannot be made. This is very important to me because I come from a complete machine background.

Mainland China's advanced packaging industry is based in southern Jiangsu, with the right time, place and people. It is close to Suzhou Industrial Park, Shanghai's ODM/IDH companies (such as Huaqin/Wingtech/Longqi, etc.) and a large number of chip design companies in Zhangjiang.

שלוש חברות האריזה והבדיקה הגדולות, Tongfu Micro (מיזם משותף בשנת 1997), Changdian (שעוצב מחדש בשנת 2000) ו-Gansu Huatian (שהוקמה בשנת 2003), פותחו כולן על סמך מפעלים מוקדמים לייצור רכיבים אלקטרוניים בדידים.

חברת Silicon Products הקימה את חברת Silicon Products Technology (Suzhou) בפארק התעשייה של סוז'ואו בסוף שנת 2002. חברת ASE השקיעה והקימה מפעלים בפארק ההיי-טק של ג'אנגג'יאנג בשנגחאי מאז שנת 2002. חברת Jingfang Technology הוקמה בסוז'ואו ביוני 2005, כאשר הטכנולוגיה שמקורה בישראל.

2. Self-designed copycat GSM mobile phones have brought about great development in mainland China’s chip design industry and also driven the packaging industry.

בשנת 2000, מספר משתמשי ה-GSM הסלולרי בסין הוכפל ליותר מ-100 מיליון, מה שהופך אותה לשוק הטלפונים הניידים הגדול בעולם. מפעלי הטלפונים הניידים של נוקיה בדונגגוואן ובחויג'ואו של סמסונג הם שניהם גדולים, וגם מותגי טלפונים ניידים מקומיים מתחילים להתפתח.

החל משנת 2006, עם שיפור כיסוי ה-GSM העולמי (ששינוי התפיסה האי-הבנה ש-3G יחליף את ה-GSM), פרץ גל של טלפונים ניידים GSM של מותגים לבנים בעיצוב עצמי.

תעשיית עיצוב השבבים המקומית של סין היבשתית חוותה גם היא את הפיצוץ הגדול הראשון שלה, מה שנתן גם דחיפה רבה לאריזה מתקדמת.

Du Zheng, CEO of Corestar, who once worked at Howe, said that CIS (CMOS image sensor) has requirements for wafers, packaging, and testing, and requires the entire process to achieve good quality.

ג'ינגפאנג ​​הציגה טכנולוגיית אריזה מישראל, וגם האווי השתתף בהשקעה. 70% מכושר ייצור האריזות של מפעלי ג'ינגפאנג ​​וחוטיאן קונשאן שירת בעבר רק את חברות התקשורת של גקו מיקרו.

באשר לבדיקות, גם מוצרי CIS עברו טרנספורמציה.

The image quality inspection of Gekewei's early image sensors must be judged by the human eye. With the rapid expansion of the white-brand GSM mobile phone market, Gekewei, which started out as an extremely cost-effective CIS (as low as 100,000 pixels), has continued to expand. It has moved to its Zhangjiang venue again and again, mainly for testing, and it is full of young girls.

הערה: בימיו הראשונים של האייפון, פונקציית המצלמה נבדקה באופן ידני. התמונה מציגה את "נערת האייפון" בשנת 2008.

With the development of automation and artificial intelligence, Du Zheng introduced that there are now powerful automation equipment (handlers) and AI detection methods. Mr. Miao Xiaoyong from Tongfu Microelectronics, a packaging company, introduced that it cooperates with Xinshida in WLCSP process (wafer level chip size packaging). Integrating chip-scale packaging (CSP) and wafer-level packaging (WLP) into one, the chip has the characteristics of "short, light and thin", which is in line with the trend of consumer electronics developing toward intelligence and miniaturization.

לאו יאו (וואנג יאנהוי), מייסד Jiwei.com, בדק גם ציוד קטן בשנת 2007, אך מאוחר יותר גילה שהוא מוכשר יותר בתקשורת, אך תמיד שם לב לתעשייה הזו. הוא אמר: חברות רבות לעיצוב שבבים ירכשו/יבחרו ציוד בדיקה בעצמן ויכניסו אותו לפס הייצור של הבדיקות.

Coincidentally, Apple does the same thing on its production line.

3, 2014 שנים מאוחר יותר, חברות אריזה גלובליות התאחדו, וחברות סיניות השתמשו במיזוגים ורכישות כדי להיכנס לתחום האריזות המתקדמות ולהשיג לקוחות גדולים.

Changdian Technology acquired Singapore's STATS ChipPAC, Tongfu Microelectronics acquired AMD's Suzhou and Penzhou packaging and testing plants, Huatian Technology acquired FCI and Unisem companies in the United States, and Jingfang Technology acquired Zhi Ruida and Anteryon companies, etc.

הבינה המלאכותית התפתחה מאוד, רווחי AMD זינקו, אמו של סו (סו זיפנג) מחייכת מאוזן לאוזן, וגם טונגפו עקבה אחר העלייה.

4. חברת Shenzhen Memory מניעה את הפיתוח המהיר של אריזות אחסון

הואקיאנגביי הוא שוק האלקטרוניקה המקצועית המוקדם ביותר בסין. מודולי זיכרון למחשבים אישיים הם גם אחד המוצרים החמים ביותר בשוק המכונות. זה גם המקום שבו החלה חברת Shenzhen Memory.

בשנת 2014, עם התפתחות הטלפונים החכמים והאינטרנט הנייד (המיוצג על ידי WeChat), גם הביקוש לאחסון גדל מאוד, במיוחד לתמונות, ו-128G של הטלפון הנייד שלי אינו מספיק. בשנת 2018, תעשיית המוליכים למחצה העולמית הגיעה ל-476.7 מיליארד דולר. ביניהם, זיכרון, כקטגוריית המוליכים למחצה הגדולה ביותר, מהווה כמעט 35% משוק המוליכים למחצה. באותה שנה, סין היבשתית ייבאה מעגלים משולבים בשווי של כ-310 מיליארד דולר, מתוכם כ-100 מיליארד דולר היו באחסון. ל-Yangtze Memory ול-Hefei Changxin יש מפעלי ופלים משלהן בסין היבשתית.

פוטנציאל הצמיחה של זיכרון מותגים ביבשת הוא טוב מאוד. אזור אחד בשנג'ן ריכז חברות רבות של מותגי זיכרון מצוינים כמו Kintek, Creative, Acer, Longsys, Memory, Baiwei ו-Jiaho Jinwei (ללא סדר מסוים). Shenzhen Technology (שרכשה את Payton מקינגסטון) ו-Konka נכנסו לשוק. חברות אלו נכנסו לתחום אריזת השבבים ואריזת המודולים.

בהתחשב בביקוש הגובר לזיכרון בשנג'ן, חברות כמו Taiji Semiconductor, Changdian Technology ו-Tongfu Microelectronics עובדות קשה גם הן על פיתוח אריזות אחסון ובדיקות.

הנה סיפור נוסף על נהיגה בציוד ביתי. בשנת 2013, לקוחות האחסון של חברת Shenzhen Kaiyi Technology, המספקת פתרונות טכנולוגיית ייצור לתעשיית ייצור האלקטרוניקה, העלו את הצורך בבדיקות אוטומטיות מלוכדות. Kaiyi פנתה לספקים בדרום קוריאה וביפן כדי לפתח מוצרים קשורים, אך הם נדחו עקב דרישות דיוק מדידה גבוהות וקושי באלגוריתם התוכנה. לבסוף, הם שיתפו פעולה עם היצרנית המקומית Shenzhen Octavia. Octavia הטמיעה את ניסיונה הבוגר ב-SMT בתהליך האריזה כדי להשיג בדיקה ויזואלית רציפה מקוונת. היא החלה לפעול באופן מקוון בשנת 2015 ויושם באחסון, אריזות חיישנים ומוצרים אחרים.

5. AIoT and electric vehicles drive a new upsurge in advanced packaging

At the SEMICON CHINA 2021 exhibition, it can be seen that advanced packaging and high-density packaging are developing rapidly.

עם התפתחות עידן ה-AIoT, שתיית תה (הוספת מים אוטומטית למים רותחים), עישון (סיגריות אלקטרוניות), פתיחת דלתות (מנעולים חכמים), טאטוא הרצפה (רובוטים) ולימודים בבית (מחשבים ניידים) כולם מצוידים במספר רב של שבבים.

טסלה בונה מפעל בלינגאנג. סין השיקה תשתית חדשה ובנתה ערימות טעינה, ותעשיות הרכב החשמלי והרכב החשמלי הדו-גלגלי התפתחו מאוד, מה שהביא לביקוש עצום לשבבים. לשבבים ברמת רכב יש דרישות גבוהות לאמינות ודרישות מיוחדות לאריזה.

תעשיית האריזות חווה צמיחה מדהימה בסין, עם כניסת חברות רבות. נינגבו נקטה פעולה. יונגסי אלקטרוניקה, שהוקמה לאחרונה, מיצבה את עצמה ישירות בתחום האריזות המתקדמות ונכנסה לשורות הענקיות עם התקדמות מהירה. נאמר שהיא כבר מדורגת גבוה מאוד במדינה.

2. פיתוח האריזות והבדיקות בסין היבשתית: תעשיית האלקטרוניקה לא יכולה להימנע מסין

מוצרים אלקטרוניים שבמרכזם טלפונים ניידים הם מוצרי היצוא הגדולים ביותר של סין, ואחריהם טקסטיל. האם אתם עדיין זוכרים את הבדיחה על 100 מיליון זוגות מכנסיים שהוחלפו במטוס אחד בימים הראשונים של הרפורמה והפתיחה?

מנקודת מבט רחבה, לא ניתן להפריד את המאבק העולמי במגפה ממוצרים אלקטרוניים; מנקודת מבט קטנה, ישנם אנשים רבים שמחזיקים את הטלפונים הניידים שלהם בזמן מקלחת!

שרשרת האספקה ​​של מוצרי טכנולוגיית מידע אלקטרונית היא מורכבת מאוד. החלקים הרבים, תכנוני התוכנה והחומרה המורכבים ודרישות התהליך משקפים בבירור את הדיבידנדים של ההנדסה והייצור של סין. לכן, זוהי התעשייה שהכי קשה לנתק אותה מסין. גם אם היא "מבטלת גלובליזציה", לא ניתן "לבטל את הגלובליזציה" שלה.

תהליך הייצור של מוצרים אלקטרוניים מחולק באופן גס לשלושה חלקים: פרוסות סיליקון (wafer), אריזה וייצור מכונה שלמה (הרכבה משטחית של SMT היא הליבה). פרוסות סיליקון מחוברות לבדיקת האריזה, והמכונה השלמה מחוברת לתחתית.

Although there are not many people employed in the wafer industry, the technical elements are firmly controlled by the West, and the gap is obvious. There is still a difficult journey to go to completely solve the "stuck neck" problem. It is worth noting that the United States is strengthening the field of wafer manufacturing. TSMC/Samsung/INTEL/GlobalFoundries will vigorously develop wafer manufacturing with the most advanced processes in the United States.

India sells one to two hundred million mobile phones every year, and of course it must develop its manufacturing industry. Mainland China's complete machine manufacturing will inevitably shift part overseas (for example, Apple, Mi OV, etc. already have production capacity in India).

לכן, מנקודת מבט אסטרטגית, יש צורך לחזק את תחום אריזת ובדיקת השבבים במעלה הזרם. רק בדרך זו סין תוכל להמשיך לתפוס חוליה חשובה בשרשרת האספקה ​​ולהבטיח שהמעמד המרכזי הכולל של "תוצרת סין" יישאר ללא שינוי.

Professor Cai Zhikuang from the Nantong Packaging Research Institute of Nanjing University of Posts and Telecommunications said with emotion that the biggest feeling about packaging recently is that "the color changes after smelling it." For example, in a BGA packaging production line, if there is not enough BGA substrate production capacity, they will not dare to take orders rashly. The country should increase investment and move from the "discoloration after hearing the basics" to the "dance after hearing the basics" stage as soon as possible, so that everyone has substrates and every household has production capacity.

הפעם, מיד כשנכנסתי לאולם התערוכה SEMICON, נתקלתי בדוכנים של Shennan Circuit ו-Tianxin Interconnect. יד אחת ייצרה מצעים לאריזה, והשנייה ייצרה אריזות מתקדמות.                                  

המאמר של Jiwei.com מסביר את הסיבות לכך: מאחורי המחסור החמור במצעי אריזה: חומרים וציוד במעלה הזרם הפכו לצוואר בקבוק להרחבת הייצור.

מסגרת עופרת היא גם חומר אריזה חשוב, וגם כושר הייצור שלה חסר.

The fact that online design companies are "begging for production capacity" is not groundless.

3. אריזה מתקדמת: בשילוב עם פרוסות סיליקון ו-SMT

1, אריזות מתקדמות הן גם טכנולוגיה עילית

בשלבים המוקדמים של התפתחות תעשיית המוליכים למחצה, אריזות מוליכים למחצה תמיד נחשבו לתעשייה עם חסמים טכניים נמוכים יחסית ועלויות עבודה אינטנסיביות יחסית. אריזות הן התעשייה הקשה ביותר להרוויח בה כסף בשרשרת תעשיית המעגלים המשולבים. יש צורך להגדיל בהתמדה את ההשקעות כדי להרוויח את התוספת השולית של כל דולר.

ככל שרמת האינטגרציה של שבבים עולה, הדרישות הטכניות לאריזת מוליכים למחצה הולכות וגדלות, מה שהופך את אריזת המוליכים למחצה לטכנולוגיה פשוטה יותר. כל מיני אריזות מתקדמות ותהליכים חדשים הופיעו, מה שהדהים אותי.

ככל שמורכבות האריזה ממשיכה לעלות, אריזות מתקדמות הפכו למקור חשוב לעלייה בייצור. בעתיד, היחס בין שלושת חלקי השבב צפוי להיות: 3 (עיצוב): 4 (פרוסת דמה): 3 (אריזה).

Traditional packaging passively accepts the arrangements of chip design companies. The current trend is that chip design manufacturers increasingly need to conduct collaborative design with packaging manufacturers. In the post-Moore era, chip back-end manufacturing technology will drive the development of chips towards high performance and high density.

בוועידת Jiwei Semiconductor בשנת 2019, דד ג'יאנג (ג'יאנג שאנגיי) האמין כי סביבת תעשיית המוליכים למחצה עברה שינויים אדירים. הדבר בא לידי ביטוי בעיקר בהיבטים הבאים: ראשית, התקדמות חוק מור התקרבה לגבול הפיזי, ותהליכי הסיליקון המתקדמים ביותר (כגון 7 ננומטר, 5 ננומטר) ניתנים לשימוש רק על ידי מספר קטן מאוד של מוצרים מבוקשים במיוחד (כגון שבבים עיקריים של טלפונים ניידים); שנית, התקדמות טכנולוגיית האריזות והמעגלים הינה יחסית מפגרת, והופכת בהדרגה לצוואר בקבוק עבור ביצועי המערכת; שלישית, עידן גיוון השבבים (חברות עיצוב) מתקרב, והשוק לא יהיה עוד בידי כמה יצרנים. בהתאם למערכות שונות ולצרכים המיוחדים של כל יחידה, בחירת היחידות המתאימות ושילובן מחדש באמצעות טכנולוגיית אריזות ומעגלים מתקדמים תהיה אחת ממגמות הפיתוח בעידן שלאחר מור.

ג'נג לי, מנכ"ל צ'אנגדיאן טכנולוג'י, אמר: "אריזת מוליכים למחצה בעידן של היום אינה רק תהליך של איטום השבב במעטפת, אלא גם דורשת עשרות תהליכים עבור השבב שבפנים, חיווט השבב, ממשק החיבור ואפילו הצורך לארגן מחדש את פרוסת הוופל. לאחר מכן, יש צורך לפרוס ולחבר חלק מהשבבים עם שבבים אחרים באותו מארז, ולפעמים יש צורך. לא רק זאת, יש גם לחבר את השבבים הללו יחד בצפיפות גבוהה כדי לאפשר למודולים הפונקציונליים השונים שלהם לפעול באופן אורגני. לכן, בעידן שלאחר חוק מור, אריזות כבר אינן מבוססות רק על רוחב שורות וריווח שורות וגודל אינטגרציה, אלא יותר על איך לשפר את ביצועי המערכת וכיצד לשפר את האינטגרציה של המיקרו-מערכת כולה."

2,שילוב של אריזה וייצור פרוסות קדמיות

ישנן חדשות מזעזעות: מפעלי ופלים כמו TSMC ו-SMIC נכנסו גם הם לתעשיית האריזות ברמת הוופלים. במקור חשבתי שזהו איום על תעשיית האריזות, אבל מנכ"ל צ'אנגדיאן, ג'נג לי, חושב שזה דווקא דבר טוב. נתיב פיתוח אחד לאריזות מתקדמות הוא אריזות ברמת הוופלים (WLP). אם אריזות ברמת הוופלים ימשיכו להתפתח בכיוונים רב-ממדיים, כמו דו-ממד, 2.5 ממד ותלת-ממד, הן בהכרח ישתפו פעולה עם מפעלי הוופלים. הסיבה לכך היא שלמפעל הוופלים יש את היכולת לבצע ייצור בתהליך TSV (דרך סיליקון ויה) על הוופלים. כשמדובר בלוחות העברת סיליקון, מפעל הוופלים יכול גם לייצר סיליקון אינפוסר (חוטץ סיליקון), שהוא וופל עם חיווט בצפיפות גבוהה. מפעל האריזה והבדיקה צריך לבצע את תהליך ה-RDL (חלוקה מחדש של הוופלים), ולאחר מכן לשלב מחדש את החיווט בצפיפות גבוהה ברמת האריזה והבדיקה.

מומחים בתעשייה ציינו כי קיים פער של כ-10% ביחס התפוקה של אריזה ובדיקות מתקדמות בין Changdian ל-ASE, וכי ייקח זמן לשפר זאת. אך סביר להניח שמהירות הצמיחה של אריזה ובדיקות ביבשת מהירה יותר מזו של ייצור פרוסות דמה בשלב הקודם. כבר לא נחשב דבר של העבר להתייחס לבדיקות בטא סגורות כאל קצה אחורי. כיום, ישנם צמתים רבים בין בטא סגורה לקצה הקדמי. אתגרים נמצאים בכל מקום ודורשים התמדה וסבלנות!

3, שילוב של אריזה מתקדמת ושילוב של הרכבה משטחית SMT

בנוסף לשילוב עם ייצור פרוסות ופלים שתואר לעיל, אריזה ובדיקה משולבות באופן הדוק גם עם ייצור מכונות מלאות (SMT כבליבה).

בסביבות שנת 2015, ראיתי לראשונה הדגמה של מארז רב-שבבים, המשלב את הרכיבים הנדרשים לתוך מודול, מפחית את מספר בעיות האריזה והחיווט, חוסך מקום, משפר ביצועים ומפחית את עלות המכונה כולה.

מכונות SiP (System in Package) ו-SMT (Surface Mount) הן מכונות הרכבה משטחית (SMT) הן בלתי נפרדות. יצרני ציוד גדולים כמו ASM-PT, K&S וכו' ייצרו במקור מכונות להרכבת SMT. SiP יכול להפחית בעיות כגון תאימות תהליכים, ערבוב אותות, הפרעות רעש והפרעות אלקטרומגנטיות הנתקלות במהלך שילוב מערכות שבבים.

מודולי קצה קדמיים של RF בטלפונים ניידים (PAMiD וכו') משתמשים בעיקר ב-SiP או בתהליכים דומים. חברת Kaiyuan Communications אמרה כי הפופולריות של 5G הביאה יותר ויותר רכיבי תדר רדיו לטלפונים ניידים. אם הם נארזים בנפרד ולאחר מכן מונחים על לוח ה-PCB לצורך תיקון, ייתכן שהטלפון הנייד לא יתאים לתוכם, ולכן עדיף לשלב אותם. התהליכים הבסיסיים של שבבי תדר רדיו כמו SAW, BAW, PA, LNA ו-RF Switch שונים. לא ניתן להשתמש בפתרונות SoC. במקום זאת, ניתן לארוז שבבים מרובים למודולים באמצעות אריזה ברמת המערכת ותהליכים אחרים. שמות גדולים בינלאומיים גדולים Skyworks, Qorvo, Avago (רכישת Broadcom), Qualcomm וכו' עושים זאת. חיפשתי באינטרנט ומצאתי שישנם תהליכי תדר רדיו רבים, כגון GaAs, CMOS סיליקון בתפזורת, סיליקון מצע מבודד SOI, MEMS מבוסס סיליקון, סיליקון גרמניום SiGe וכו'.

מודול המצלמה ומודול זיהוי טביעות האצבע מאמצים טכנולוגיית COB (שבב על הלוח). השבב אינו ארוז ונחתך ישירות לפרוסות חשופות (Dies), מה שדחה את ההדבקה ותהליכי האריזה האחרים לשלב המודול.

The common "cow shit chip" also uses the COB process. The bare chip is fixed on the PCB circuit board through Bonding equipment, and then epoxy resin glue is dripped on it. Then other components are attached through the SMT process, and a circuit board is born. This is what the caller identification telephone control board does. The gold wire circles are the many Bonding gold wires surrounding the die.

Note: CID phone control panel (photographed by author Dai Hui in Tianxunlong)

4. אריזות מתקדמות: סכסוכי פטנטים

באופן בלתי נמנע, יתקיימו מאבקי פטנטים גם בתחום האריזות. מר מארק, ראש עסקי הייעוץ לקניין רוחני של ג'יוויוואנג, סיפר מקרה קלאסי של המאבק בין חברות סיניות וזרות על פטנטים על אריזות, שמקורו בתעשיית המיקרופונים MEMS.

חברת נואלס האמריקאית, שהייתה הראשונה ליישם טכנולוגיית MEMS בייצור מיקרופונים כדי להחליף אלקטרטים מסורתיים, הגישה בקשה לפטנט על אריזות בסיסיות בשנת 2000. בהתבסס על פטנט זה, נואלס הגישה תביעות הפרת פטנטים נגד American Akustica, Singapore Memstech, American ADI, British Wolfson, South Korean Baoxing, American Amkor ו-Goertek בשנת 2006, ואף פתחה בחקירת 337.

יצרנית מיקרופוני ה-MEMS היבשתית AAC חתמה מוקדם על הסכם רישוי פטנטים עם נואלס כדי להימנע מהתדיינות משפטית בנוגע לפטנטים. עם זאת, גם דמי רישוי כבדים הפכו למציאות שחברות יבשתית צריכות להתמודד איתה. לעומת זאת, רשת התעשייה בטייוואן, סין, מקדישה תשומת לב רבה יותר לעקיפת הפטנט האמריקאי של נואלס. בהובלת מכון המחקר התעשייתי של טייוואן, בשיתוף פעולה עם יצרניות אלקטרו-אקוסטיות גדולות כמו Meilu, נפרסו לפחות שבעה פטנטים סביב פטנט האריזה של נואלס כדי לעקוף אותו. עם זאת, דווקא בגלל הדגש המוגזם על הימנעות מהפטנטים הבסיסיים של נואלס, טייוואן, היתרונות המקוריים של סין בייצור מוליכים למחצה, לא מומשו בתחום מיקרופוני ה-MEMS, החמיצה הזדמנויות שוק, ובסופו של דבר הפכה ל-AAC ול-Goertek של סין היבשתית.

חָמֵשׁ,לאטוםחבילהציוד:"עלייתה של הקבוצה"

I have witnessed the rise of telephone and program-controlled switches, mobile communications and mobile phone industry groups, and also brought about the rise of groups in the mainland chip industry. The term "group rise" is most appropriate when used to refer to the packaging and testing equipment industry.

בתערוכת SEMICONChina 2021, ראיתי את הלוקליזציה של קטגוריות רבות של ציוד אריזה ובדיקה. האריזה כוללת טחינה, חיתוך (DICING), DIE BOND (הדבקת קריסטלים), WIRE BOND (הדבקת חוטים) ותחומי ציוד עיקריים אחרים.

פיתוח ציוד ביתי יהיה מסייע מאוד בפירוק מונופולים, הפחתת עלויות, שיפור ביצועים ושיפור יעילות.

בכנס האריזות לשנת 2020 שנערך בטיאנשוי, אמר הואה טיאנשיאו שנגלי כי חברות אריזה ובדיקות צריכות לדבוק במושג של שיתוף פעולה על פני תחרות, לטפח באופן פעיל את בניית הציוד והחומרים הביתיים, ולהשלים בהדרגה את פלטפורמת הבדיקות.

שימוש בציוד ביתי כדי לשבור את המונופול של ציוד מערבי יכול להפחית ביעילות עלויות, וזה ברור מאליו באריזה.

חברת Xinqi Micro Devices, אשר זה עתה הונפקה במועצת החדשנות המדעית והטכנולוגית, מילאה את החלל בציוד ליתוגרפיה ביתי ללא מסכה. ציוד הליתוגרפיה לכתיבה ישירה שלה משרת את תחומי ה-PCB (מעגל מודפס) וה-PAN-semiconductor (FPD display), ומתכננת ציוד ליתוגרפיה לכתיבה ישירה עבור אריזה ברמת פרוסת ופלים (WLP). לאחר ההנפקה, מחיר המניה זינק, וכל מגזר המוליכים למחצה חווה גם הוא עלייה (בתקווה שלא רק התאוששות).

הערה: המחבר דאי הוי וקוו לוג'י, המדען הראשי של Xinqi Micro Devices, בדוכן

In terms of die bonding machines, Dongguan Plessin once filled the gap in domestic linear IC-level die bonding machines (DIE BOND).

וואנג לין מקרן Beyond Moore תרם מקרה: Leiming Laser השיקה ציוד חריצת לייזר + חיתוך נסתר בלייזר עם ביצועים דומים לאלה של חברות מערביות, ושבר את המונופול בשוק.

6. ציוד בדיקה: "עלייתן של קבוצות"

ציוד הבדיקה כולל בעיקר את מכונת המיון Handler לבדיקות ברמת השבב, את תחנת הבדיקה Probe לבדיקות ברמת פרוסה, ואת מכונת הבדיקה האוטומטית ATE.

ישנן הזדמנויות גדולות להתאמה אישית של ציוד בדיקה. תהליכים חדשים מביאים צרכים להתאמה אישית, וניתן להשתמש בציוד ביתי בשלב אחד כדי להשיג יעילות גבוהה יותר וביצועים טובים יותר.

חברת שנזן סיליקון אלקטריק היא יצרנית של תחנות בדיקה ומכונות מיון.

Note: Author Dai Hui and Professor Hu Hong of Harbin Institute of Technology at the silicone booth

Zhang Yue, CEO of Yuexin Technology, introduced me to the main product Memory memory testing equipment, which has done a lot of work on high efficiency, consistency, and stability.

חברת Accelerate Technology משיקה מכונת בדיקה אוטומטית בעלת ביצועים גבוהים של ATE, בשילוב עם בינה מלאכותית.

Note: Author Dai Hui and Acceleration Technology CEO Wu Gang at the booth

שאושינג הונגבאנג הציגה מגוון מכונות בדיקה ומכונות מיון למכשירי חשמל. "הפשלתי שרוולים" וניסיתי אותן.

הערה: מכונת בדיקת התקנים בדידים המוצגת על ידי שאוקסינג הונגבנג

Nanjing Hongtai Semiconductor displayed a series of semiconductor ATE automated testing products. In 2019, it wholly acquired Japan's Azurtest Co., Ltd. (Azurtest), which is famous for analog testing technology.

Note: Hongtai Semiconductor exhibits mixed-signal test machine MS8000

חברות שירות קשורות גם הן מתפתחות. לחברת Shanghai Jifeng Electronics יש שירותים כגון ניתוח חומרים, ניתוח כשלים והסמכת אמינות.

שבע,חומרי אריזה:פיתוח יציב

בתחום החומרים, גם סין היבשתית מדביקה את הפער, כמו מצעים ומסגרות עופרת ש"דנו לאחרונה בשינוי צבע בסיס".

תעשיית האלקטרוניקה משתמשת בכמות גדולה של זהב יקר, בעיקר בחיבור חוטים של חבילות. התעשייה ממשיכה לקדם את השימוש בנחושת (או אפילו אלומיניום) כתחליף לזהב ביותר ויותר תרחישים, וגם חברות יבשתיות עשו עבודה רבה.

Shenzhen's chip manufacturing industry is slower than some domestic cities, so it plans to overtake in corners. Starting in 2020, Shenzhen will promote the development of a new generation of information and communication technology. Bi Yalei, secretary-general of the Shenzhen Robot Association, said that on December 30, 2020, the Advanced Academy of Sciences of the Chinese Academy of Sciences established the Shenzhen International Innovation Institute of Advanced Electronic Materials (hereinafter referred to as the "Electronic Materials Institute") in Bao'an, focusing on high-end advanced electronic packaging materials and aiming to promote the localization of high-end electronic materials to "break through."

8. True “core” hero: Don’t forget the original “core” and accumulate thousands of miles of silicon

מר דינג וון-וו, ראש הקרן הלאומית למעגלים משולבים, פרסם את השיר "גיבורי השבבים האמיתיים", ובו שר את רגשות ה"ליבה" של אנשי שבבים רבים: השתמשו ב"ליבות" שלנו כדי להגשים יחד את "חלום הליבה" של סין; תנו ל"ליבות" שלנו להיות כמו הכוכבים והים, ולהפוך את העולם למקושר ואינטראקטיבי.

Disclaimer: This article is reproduced from "Dai Hui Steve", which supports the protection of intellectual property rights. Please indicate the original source and author when reprinting. If there is any infringement, please contact us to delete it.