Pada tahun 1958, Jack S. Kilby, yang bekerja di Texas Instruments (TI), berjaya membangunkan litar bersepadu pertama di dunia dengan menyambungkan beberapa transistor, perintang dan kapasitor menggunakan substrat germanium (Ge). Seterusnya, Robert Noyce mencipta litar bersepadu berasaskan silikon (Si). Kebanyakan aplikasi semikonduktor hari ini adalah litar bersepadu berasaskan silikon (yang dipanggil semikonduktor generasi pertama). Cip telah menjadi "minyak" industri moden.

Apabila industri cip pertama kali bermula, semuanya adalah dalam model IDM (Pengilangan Peranti Bersepadu). INTEL dan TI kedua-duanya mereka bentuk dan mengeluarkan cip, menyukarkan syarikat kecil untuk terlibat dalam industri cip.

Zhang Zhongmou, yang berasal dari TI, mengasaskan syarikat pengecoran wafer profesional (Foundry) TSMC pada tahun 1987, dan "penyahgandingan" mencipta era pengecoran semikonduktor. Cip dibahagikan kepada tiga peringkat: reka bentuk, wafer, dan pembungkusan dan pengujian. Syarikat reka bentuk (Reka Bentuk Tanpa Fabrik, model tanpa fabrik) boleh menyumber luar wafer, pembungkusan dan pengujian serta menumpukan pada reka bentuk, jualan dan perkhidmatan.

Veteran teknologi Dai Hui, saya sentiasa ingin berkongsi insiden lalu, dan hari ini saya akhirnya berpeluang. Seawal tahun 1993, Guru Wang Xiangfu memimpin kelas kami untuk menjalani latihan amali di Wuxi, mengimpal papan litar secara manual di barisan pemasangan. Setiap pagi dan petang, saya melihat sebuah kompleks berdinding tinggi dan dikawal ketat dengan dua watak besar pada papan tanda besar itu: Huajing. Pada masa itu saya masih tertanya-tanya untuk apa ini. Pada masa ini, barisan pengeluaran 3um 5 inci Projek 908 sedang dalam pembinaan yang rancak.

Industri pemasangan dan pengujian semikonduktor penyumberan luar cip Taiwan (OSAT, Pemasangan dan Pengujian Semikonduktor Penyumberan Luar) telah berkembang pesat. ASE dan Silicon Products kedua-duanya ditubuhkan pada tahun 1984.

Syarikat reka bentuk cip ringan aset yang tidak terkira banyaknya telah berkembang, seperti Qualcomm dan NVIDIA yang terkenal, dan tanah besar China juga telah mencapai kemajuan besar dalam bidang reka bentuk cip penjanaan. Pada tahun 1991, Ni Guangnan dari Lenovo membuat cip, dan Xu Wenwei dari Huawei juga membuat cip (yang dikeluarkan oleh Texas Instruments). Guowei ditubuhkan pada tahun 1993 dan menjadi industri cip Akademi Tentera Huangpu Shenzhen. Pada masa ini terdapat beribu-ribu syarikat reka bentuk cip di tanah besar China (ada yang mengatakan puluhan ribu).

Sudah tentu, model IDM yang banyak asetnya sentiasa wujud, dan kedua-dua model ini mempunyai kelebihan masing-masing. AMD merupakan contoh yang berjaya dalam transformasi daripada model IDM kepada FABLESS, manakala INTEL sentiasa berpegang pada IDM dan baru-baru ini menaik taraf kepada model IDM2.0, melabur banyak dalam pembungkusan canggih dan memasuki semula pasaran faundri wafer.

Proses beta tertutup "tersembunyi di ruang tamu" dan tidak biasa kepada orang ramai. Malah, pembungkusan dan pengujian boleh dilakukan secara bebas dan boleh dilakukan di satu kilang atau di kilang yang berbeza. Pembungkusan dan pengujian menggunakan model perniagaan "pemprosesan dengan bahan yang dibekalkan", dan pesanan datang daripada pengeluar reka bentuk semikonduktor.

Pembungkusan skala cip tradisional adalah untuk menutup acuan selepas memotong wafer ke dalam ruang tertutup (selongsong) untuk melindunginya daripada pengaruh persekitaran luaran, kekotoran dan daya fizikal. Pada masa yang sama, pin (atau pin) yang sepadan ditarik keluar, dan akhirnya digunakan sebagai komponen asas.

Teknologi pembungkusan aras wafer (Pembungkusan Aras Wafer) ialah teknologi yang membungkus dan menguji keseluruhan wafer dan kemudian memotongnya untuk mendapatkan satu cip siap. Saiz cip yang dibungkus adalah sama dengan cip kosong.

Pengujian IC menggunakan pelbagai kaedah untuk mengesan sampel cip yang tidak memenuhi syarat. Ia dibahagikan kepada dua peringkat: satu adalah ujian wafer sebelum memasuki pembungkusan; yang satu lagi adalah ujian produk IC siap selepas pembungkusan. Pada masa ini, ujian visual juga diperkenalkan semasa peringkat pembungkusan.

Perasaan paling intuitif yang saya alami di SEMICON CHINA 2021 (Pameran Semikonduktor Antarabangsa) ialah industri pembungkusan dan pengujian sedang melonjak di tanah besar China, yang telah membawa kepada peningkatan kumpulan peralatan dan bahan. Banyak kategori peralatan mempunyai model domestik, seperti peralatan daripada Zhongke Feichi, Plessin, Leiming Laser, Silicon Power, Yuexin, Acceleration, Hongtai, Hongbang, Octavia Ideal dan banyak lagi syarikat lain. Pada masa ini, bahagian pasaran peralatan domestik masih sangat kecil, dan terdapat ruang yang besar untuk pembangunan masa hadapan.

Sudah tentu, teknologi pembungkusan dan pengujian juga digunakan dalam bidang pan-cip (komponen diskret seperti perintang, kapasitor dan induktor, LED, paparan dan polisilikon solar), yang tidak akan dibincangkan dalam artikel ini. Xinqi Micropackage memberi tumpuan kepada PCB dan paparan (FPD) dan bidang lain.

satu,tanah besarIndustri pembungkusan dan pengujian: berkembang pesat20Tahun

Pada masa ini, sepuluh pengeluar pembungkusan dan pengujian semikonduktor teratas di dunia terutamanya termasuk China Taiwan ASE (tidak termasuk Silicon Products dan USI), American Amkor, Changdian Technology (Tanah Besar), Silicon Products (Taiwan), Licheng (Taiwan), Tongfu Microelectronics (Tanah Besar), Huatian Technology (Tanah Besar), Singapore United Testing, KYEC Radio (Taiwan) dan Xinbang Technology (Taiwan). "Tiga Musketeer" dari Tanah Besar China, Changdian Technology, Tongfu Microelectronics dan Huatian Technology berada di antara sepuluh teratas.

Semasa ledakan pembinaan industri semikonduktor dalam tempoh dua atau tiga tahun yang lalu, beratus-ratus syarikat tanah besar telah menceburi bidang pembungkusan dan pengujian. Bahagian keseluruhan Tanah Besar China dalam industri pembungkusan dan pengujian global semakin tinggi, dan akan melebihi 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.

Secara amnya dipercayai bahawa tahap syarikat pembungkusan dan pengujian tanah besar pada dasarnya telah diselaraskan dengan tahap lanjutan antarabangsa. Industri pertama di mana Mainland Semiconductor akan menerajui dunia secara menyeluruh kemungkinan besar adalah industri pembungkusan dan pengujian.

Cip yang digunakan dalam industri pembuatan mesin lengkap dijangka pada asasnya dibungkus di tanah besar China; cip yang dibungkus di tanah besar China juga dieksport secara besar-besaran ke pasaran pembuatan mesin lengkap yang baru muncul (berasaskan SMT) seperti Vietnam/India.

Dalam erti kata lain, jika tanah besar China tidak membangunkan industri pembungkusan, kedudukan teras tanah besar dalam rantaian bekalan elektronik akan menjadi lemah selepas sebahagian daripada kapasiti pengeluaran SMT dipindahkan pada masa hadapan.

Perlu dinyatakan bahawa rantaian bekalan peralatan dan bahan pembungkusan dipelbagaikan di peringkat antarabangsa, dengan pengumpulan yang mendalam di Eropah, Amerika Syarikat, Jepun dan Taiwan.

Tanah Besar China telah giat membangunkan industri pembungkusan dan pengujian, yang bukan sahaja telah meningkatkan kapasiti pengeluaran global, tetapi juga mengurangkan kos produk elektronik dan membawa manfaat kepada orang ramai di seluruh dunia.

Pembangunan industri pembungkusan tanah besar China mempunyai nod utama berikut.

1. Kemasukan berskala besar ke dalam industri pembungkusan moden sekitar tahun 2000, dengan selatan Jiangsu sebagai pusatnya

Sebelum tahun 2000, ia kebanyakannya berada dalam peringkat pembungkusan tradisional. Selepas itu, pembungkusan canggih berkembang pesat, dan tanah besar China berpeluang untuk mengejar dan mengatasinya.

Logik umum pembangunan perindustrian ialah: Pasaran pengguna elektronik China yang besar dan tenaga buruh yang banyak memacu industri elektronik. Syarikat cip yang dibiayai oleh asing hanya menghantar pembungkusan dan pengujian cip ke tanah besar China, dan kemudian menghantarnya terus ke kilang mesin yang lengkap. Contohnya, kilang pembungkusan AMD di Suzhou berkait rapat dengan industri pembuatan papan induk PC di Taman Perindustrian Suzhou.

Tanpa dorongan seluruh industri mesin, cip tidak dapat dihasilkan. Ini sangat penting bagi saya kerana saya berasal dari latar belakang mesin yang lengkap.

Industri pembungkusan canggih Tanah Besar China berpangkalan di selatan Jiangsu, dengan masa, tempat dan tenaga kerja yang tepat. Ia berdekatan dengan Taman Perindustrian Suzhou, syarikat ODM/IDH Shanghai (seperti Huaqin/Wingtech/Longqi, dll.) dan sebilangan besar syarikat reka bentuk cip di Zhangjiang.

Tiga syarikat pembungkusan dan pengujian utama, Tongfu Micro (usaha sama pada tahun 1997), Changdian (distruktur semula pada tahun 2000), dan Gansu Huatian (ditubuhkan pada tahun 2003), semuanya dibangunkan berdasarkan kilang komponen diskret elektronik awal.

Silicon Products menubuhkan Silicon Products Technology (Suzhou) di Taman Perindustrian Suzhou pada akhir tahun 2002. ASE telah melabur dan menubuhkan kilang-kilang di Taman Teknologi Tinggi Shanghai Zhangjiang sejak tahun 2002. Jingfang Technology ditubuhkan di Suzhou pada Jun 2005, dengan teknologi yang berasal dari Israel.

2. Telefon bimbit GSM tiruan yang direka sendiri telah membawa pembangunan yang hebat dalam industri reka bentuk cip tanah besar China dan turut memacu industri pembungkusan.

Pada tahun 2000, bilangan pengguna mudah alih GSM di China meningkat dua kali ganda kepada lebih 100 juta, menjadikannya pasaran telefon bimbit terbesar di dunia. Kilang telefon bimbit Nokia di Dongguan dan Huizhou Samsung kedua-duanya berskala besar, dan jenama telefon bimbit tempatan juga mula berkembang.

Bermula pada tahun 2006, dengan peningkatan liputan GSM global (mengubah salah faham bahawa 3G akan menggantikan GSM), gelombang telefon bimbit GSM jenama putih yang direka sendiri tercetus.

Industri reka bentuk cip tempatan Tanah Besar China juga telah mengalami ledakan besar pertamanya, yang turut memberikan rangsangan besar kepada pembungkusan termaju.

Du Zheng, Ketua Pegawai Eksekutif Corestar, yang pernah bekerja di Howe, berkata bahawa CIS (sensor imej CMOS) mempunyai keperluan untuk wafer, pembungkusan dan pengujian, serta memerlukan keseluruhan proses untuk mencapai kualiti yang baik.

Jingfang memperkenalkan teknologi pembungkusan dari Israel, dan Howey turut mengambil bahagian dalam pelaburan tersebut. 70% daripada kapasiti pengeluaran pembungkusan kilang Jingfang dan Huatian Kunshan pernah hanya dilayan oleh CIS Gekko Micro.

Bagi pengujian, produk CIS juga telah mengalami transformasi.

Pemeriksaan kualiti imej sensor imej awal Gekewei mesti dinilai melalui mata kasar manusia. Dengan perkembangan pesat pasaran telefon bimbit GSM jenama putih, Gekewei, yang bermula sebagai CIS yang sangat kos efektif (serendah 100,000 piksel), terus berkembang. Ia telah berpindah ke lokasi Zhangjiang berulang kali, terutamanya untuk ujian, dan ia penuh dengan gadis-gadis muda.

Nota: Pada zaman awal iPhone, fungsi kamera diuji secara manual. Gambar menunjukkan "iPhone Girl" pada tahun 2008.

Dengan perkembangan automasi dan kecerdasan buatan, Du Zheng memperkenalkan bahawa kini terdapat peralatan automasi (pengendali) yang berkuasa dan kaedah pengesanan AI. Encik Miao Xiaoyong dari Tongfu Microelectronics, sebuah syarikat pembungkusan, memperkenalkan bahawa ia bekerjasama dengan Xinshida dalam proses WLCSP (pembungkusan saiz cip aras wafer). Dengan mengintegrasikan pembungkusan skala cip (CSP) dan pembungkusan aras wafer (WLP) menjadi satu, cip tersebut mempunyai ciri-ciri "pendek, ringan dan nipis", yang selaras dengan trend elektronik pengguna yang berkembang ke arah kecerdasan dan pengecilan saiz.

Lao Yao (Wang Yanhui), pengasas Jiwei.com, juga menguji peralatan kecil pada tahun 2007, tetapi kemudiannya mendapati bahawa beliau lebih berbakat dalam media, tetapi beliau sentiasa memberi perhatian kepada industri ini. Beliau berkata: Banyak syarikat reka bentuk cip akan membeli/memilih peralatan ujian sendiri dan meletakkannya di barisan pengeluaran ujian.

Secara kebetulan, Apple melakukan perkara yang sama pada barisan pengeluarannya.

3, 2014 tahun kemudian, syarikat-syarikat pembungkusan global telah bergabung, dan syarikat-syarikat China telah menggunakan penggabungan dan pengambilalihan untuk memasuki pembungkusan termaju dan mendapatkan pelanggan utama.

Changdian Technology memperoleh STATS ChipPAC Singapura, Tongfu Microelectronics memperoleh kilang pembungkusan dan pengujian AMD di Suzhou dan Penzhou, Huatian Technology memperoleh syarikat FCI dan Unisem di Amerika Syarikat, dan Jingfang Technology memperoleh syarikat Zhi Ruida dan Anteryon, dsb.

Kecerdasan buatan telah berkembang pesat, keuntungan AMD telah melonjak naik, ibu Su (Su Zifeng) tersenyum lebar, dan Tongfu juga mengikuti perkembangannya.

4. Shenzhen Memory memacu perkembangan pesat pembungkusan storan

Huaqiangbei merupakan pasaran elektronik profesional terawal di China. Modul memori PC juga merupakan salah satu produk terhangat dalam pasaran mesin. Di sinilah juga Shenzhen Memory bermula.

Pada tahun 2014, dengan perkembangan telefon pintar dan Internet mudah alih (diwakili oleh WeChat), permintaan untuk storan juga telah meningkat dengan banyak, terutamanya untuk foto, dan 128G telefon bimbit saya tidak mencukupi. Pada tahun 2018, industri semikonduktor global mencecah US$476.7 bilion. Antaranya, memori, sebagai kategori semikonduktor terbesar, menyumbang hampir 35% daripada pasaran semikonduktor. Pada tahun itu, tanah besar China mengimport kira-kira US$310 bilion dalam litar bersepadu, di mana kira-kira US$100 bilion adalah dalam storan. Yangtze Memory dan Hefei Changxin mempunyai fabrik wafer mereka sendiri di tanah besar China.

Potensi pertumbuhan memori jenama tanah besar adalah sangat baik. Satu kawasan di Shenzhen telah mengumpulkan banyak syarikat jenama memori yang cemerlang seperti Kintek, Creative, Acer, Longsys, Memory, Baiwei, dan Jiaho Jinwei (tanpa susunan tertentu). Shenzhen Technology (memperoleh Payton Kingston) dan Konka telah memasuki pasaran. Syarikat-syarikat ini telah memasuki bidang pembungkusan cip dan pembungkusan modul.

Didorong oleh permintaan untuk memori di Shenzhen, syarikat-syarikat seperti Taiji Semiconductor, Changdian Technology dan Tongfu Microelectronics juga sedang berusaha keras untuk membangunkan pembungkusan dan pengujian storan.

Berikut adalah satu lagi kisah tentang memacu peralatan domestik. Pada tahun 2013, pelanggan storan Shenzhen Kaiyi Technology, yang menyediakan penyelesaian teknologi pembuatan untuk industri pembuatan elektronik, mengemukakan keperluan untuk pemeriksaan automatik terikat. Kaiyi telah menghubungi pembekal di Korea Selatan dan Jepun untuk membangunkan produk berkaitan, tetapi mereka ditolak kerana keperluan ketepatan pengukuran yang tinggi dan kesukaran algoritma perisian. Akhirnya, mereka bekerjasama dengan pengeluar tempatan Shenzhen Octavia. Octavia telah memindahkan pengalaman SMT matangnya ke dalam proses pembungkusan untuk mencapai pemeriksaan visual berterusan dalam talian. Ia mula beroperasi dalam talian pada tahun 2015 dan telah digunakan untuk storan, pembungkusan sensor dan produk lain.

5. AIoT dan kenderaan elektrik memacu peningkatan baharu dalam pembungkusan canggih

Di pameran SEMICON CHINA 2021, dapat dilihat bahawa pembungkusan canggih dan pembungkusan berketumpatan tinggi sedang berkembang pesat.

Dengan perkembangan era AIoT, minum teh (menambah air secara automatik ke dalam air mendidih), merokok (rokok elektronik), membuka pintu (kunci pintar), menyapu lantai (robot), dan belajar di rumah (komputer riba) semuanya dilengkapi dengan sejumlah besar cip.

Tesla membina kilang di Lingang. China telah melancarkan infrastruktur baharu dan membina cerucuk pengecasan, dan industri kenderaan elektrik dan kenderaan elektrik dua roda telah berkembang pesat, yang telah membawa permintaan yang besar untuk cip. Cip gred automotif mempunyai keperluan kebolehpercayaan yang tinggi dan keperluan khas untuk pembungkusan.

Industri pembungkusan sedang mengalami pertumbuhan pesat di China, dengan banyak syarikat turut serta. Ningbo mengambil tindakan. Yongsi Electronics yang baru ditubuhkan secara langsung meletakkan dirinya dalam pembungkusan canggih dan memasuki barisan syarikat gergasi dengan kemajuan yang pesat. Dikatakan bahawa ia sudah berada di kedudukan yang sangat tinggi di negara ini.

2. Mainland China’s development of packaging and testing: the electronics industry cannot avoid China

Produk elektronik dengan telefon bimbit sebagai terasnya merupakan produk eksport terbesar China, diikuti oleh tekstil. Masihkah anda ingat jenaka tentang 100 juta pasang seluar yang ditukar dengan satu pesawat pada awal reformasi dan keterbukaan?

Dari perspektif yang besar, perjuangan global menentang wabak ini tidak dapat dipisahkan daripada produk elektronik; dari perspektif yang kecil, terdapat ramai orang yang memegang telefon bimbit mereka semasa mandi!

Rantaian bekalan produk teknologi maklumat elektronik sangat kompleks. Pelbagai bahagian, reka bentuk perisian dan perkakasan yang kompleks serta keperluan proses jelas mencerminkan dividen jurutera dan dividen pembuatan China. Oleh itu, industri ini adalah yang paling sukar untuk dipisahkan daripada China. Walaupun ia "deglobalisasi", ia tidak boleh "dinyahsinisasi".

Proses pengeluaran produk elektronik secara kasarnya dibahagikan kepada tiga bahagian: wafer, pembungkusan, dan pembuatan mesin lengkap (pemasangan permukaan SMT adalah terasnya). Wafer disambungkan ke ujian pembungkusan, dan mesin lengkap disambungkan ke bahagian bawah.

Walaupun tidak ramai orang yang bekerja dalam industri wafer, elemen teknikal dikawal ketat oleh Barat, dan jurangnya jelas. Masih terdapat perjalanan yang sukar untuk menyelesaikan sepenuhnya masalah "leher tersekat". Perlu diingatkan bahawa Amerika Syarikat sedang memperkukuh bidang pembuatan wafer. TSMC/Samsung/INTEL/GlobalFoundries akan giat membangunkan pembuatan wafer dengan proses paling canggih di Amerika Syarikat.

India menjual satu hingga dua ratus juta telefon bimbit setiap tahun, dan sudah tentu ia mesti membangunkan industri pembuatannya. Pembuatan mesin lengkap Tanah Besar China pasti akan mengalihkan sebahagiannya ke luar negara (contohnya, Apple, Mi OV, dll. sudah mempunyai kapasiti pengeluaran di India).

Oleh itu, dari sudut pandangan strategik, adalah perlu untuk memperkukuhkan bidang pembungkusan dan pengujian cip huluan. Hanya dengan cara ini China masih boleh menduduki pautan penting dalam rantaian bekalan dan memastikan kedudukan teras keseluruhan "Buatan China" kekal tidak berubah.

Profesor Cai Zhikuang dari Institut Penyelidikan Pembungkusan Nantong, Universiti Pos dan Telekomunikasi Nanjing berkata dengan penuh emosi bahawa perasaan terbesar tentang pembungkusan baru-baru ini ialah "warna berubah selepas menghidunya." Contohnya, dalam barisan pengeluaran pembungkusan BGA, jika kapasiti pengeluaran substrat BGA tidak mencukupi, mereka tidak akan berani menerima pesanan secara terburu-buru. Negara harus meningkatkan pelaburan dan beralih daripada peringkat "perubahan warna selepas mendengar asas" kepada peringkat "tarian selepas mendengar asas" secepat mungkin, supaya setiap orang mempunyai substrat dan setiap isi rumah mempunyai kapasiti pengeluaran.

Kali ini, sebaik sahaja saya memasuki dewan pameran SEMICON, saya terserempak dengan gerai-gerai Shennan Circuit dan Tianxin Interconnect. Sebelah tangan saya membuat substrat pembungkusan, dan sebelah lagi membuat pembungkusan canggih.                                  

Artikel Jiwei.com menceritakan sebab-sebab di sebaliknya: Di sebalik kekurangan substrat pembungkusan yang serius: bahan dan peralatan huluan telah menjadi penghalang kepada pengembangan pengeluaran

Bingkai plumbum juga merupakan bahan pembungkusan yang penting, dan kapasiti pengeluaran juga kurang.

Hakikat bahawa syarikat reka bentuk dalam talian "meminta kapasiti pengeluaran" bukanlah sesuatu yang tidak berasas.

3. Pembungkusan lanjutan: digabungkan dengan wafer dan SMT

1, pembungkusan canggih juga berteknologi tinggi

Pada peringkat awal pembangunan industri semikonduktor, pembungkusan semikonduktor sentiasa dianggap sebagai industri dengan halangan teknikal yang agak rendah dan kos buruh yang agak intensif. Pembungkusan merupakan industri yang paling sukar untuk menjana wang dalam rantaian industri litar bersepadu. Ia perlu meningkatkan pelaburan secara berterusan untuk memperoleh kenaikan marginal setiap dolar.

Dengan peningkatan tahap integrasi cip, keperluan teknikal untuk pembungkusan semikonduktor semakin tinggi, yang menjadikan pembungkusan semikonduktor bukan lagi teknologi yang mudah. ​​Semua jenis pembungkusan canggih dan proses baharu telah muncul, yang membuatkan saya terpesona.

Memandangkan kerumitan pembungkusan terus meningkat, pembungkusan canggih telah menjadi sumber penting peningkatan pengeluaran. Pada masa hadapan, nisbah tiga bahagian cip dijangka menjadi: 3 (reka bentuk): 4 (wafer): 3 (pembungkusan).

Pembungkusan tradisional secara pasif menerima pengaturan syarikat reka bentuk cip. Trend semasa ialah pengeluar reka bentuk cip semakin perlu menjalankan reka bentuk kolaboratif dengan pengeluar pembungkusan. Dalam era pasca-Moore, teknologi pembuatan bahagian belakang cip akan memacu pembangunan cip ke arah prestasi tinggi dan ketumpatan tinggi.

Pada Sidang Kemuncak Semikonduktor Jiwei 2019, Dad Jiang (Jiang Shangyi) percaya bahawa persekitaran industri semikonduktor telah mengalami perubahan yang besar. Ini terutamanya tercermin dalam aspek berikut: Pertama, kemajuan Hukum Moore telah menghampiri had fizikal, dan proses silikon paling canggih (seperti 7nm, 5nm) hanya boleh digunakan oleh sebilangan kecil produk yang sangat memerlukan permintaan tinggi (seperti cip utama telefon bimbit); kedua, kemajuan teknologi pembungkusan dan papan litar agak mundur, secara beransur-ansur menjadi penghalang kepada prestasi sistem; ketiga, era kepelbagaian cip (syarikat reka bentuk) akan datang, dan pasaran tidak lagi berada di tangan beberapa pengeluar. Mengikut sistem yang berbeza dan keperluan khas setiap unit, memilih unit yang sesuai dan mengintegrasikannya semula melalui teknologi pembungkusan dan papan litar canggih akan menjadi salah satu trend pembangunan dalam era pasca-Moore.

Zheng Li, Ketua Pegawai Eksekutif Changdian Technology, berkata: "Pembungkusan semikonduktor pada era hari ini bukan sahaja proses pengedapan cip ke dalam cangkerang, tetapi juga memerlukan berpuluh-puluh proses untuk bahagian dalam cip, pendawaian cip, antara muka interkoneksi, dan juga keperluan untuk menyusun semula wafer. Selepas itu, beberapa cip perlu disusun dan saling berkaitan dengan cip lain dalam pakej yang sama, dan kadangkala perlu. Bukan itu sahaja, cip ini juga perlu disambungkan bersama pada ketumpatan tinggi untuk membolehkan pelbagai modul berfungsi beroperasi secara organik. Oleh itu, dalam era pasca-Hukum Moore, pembungkusan bukan lagi hanya berdasarkan lebar baris dan jarak baris serta saiz integrasi, tetapi lebih lanjut tentang cara meningkatkan prestasi sistem dan cara meningkatkan integrasi keseluruhan mikrosistem.”

2,Gabungan pembungkusan dan pembuatan wafer bahagian hadapan

Terdapat berita yang mengejutkan: fabrik wafer seperti TSMC dan SMIC juga telah memasuki industri pembungkusan peringkat wafer. Pada asalnya saya fikir ini adalah ancaman kepada industri pembungkusan, tetapi Ketua Pegawai Eksekutif Changdian, Zheng Li berpendapat ini sebenarnya adalah perkara yang baik. Satu laluan pembangunan untuk pembungkusan canggih ialah pembungkusan peringkat wafer (WLP). Jika pembungkusan peringkat wafer terus berkembang dalam arah berbilang dimensi, seperti 2D, 2.5D dan 3D, ia pasti akan bekerjasama dengan fabrik wafer. Ini kerana fabrik wafer mempunyai keupayaan untuk melakukan proses pembuatan TSV (Melalui Silikon Melalui) pada wafer. Apabila ia berkaitan dengan papan pemindahan silikon, kilang wafer juga boleh membuat Silicon Interposer (silikon interposer), iaitu wafer dengan pendawaian berketumpatan tinggi. Kilang pembungkusan dan pengujian perlu menjalankan proses RDL (pengagihan semula wafer), dan kemudian mengintegrasikan semula pendawaian pada ketumpatan tinggi pada peringkat pembungkusan dan pengujian.

Pakar industri mengulas bahawa terdapat jurang kira-kira 10% dalam nisbah hasil pembungkusan dan pengujian mewah antara Changdian dan ASE, yang akan mengambil masa untuk diperbaiki. Tetapi boleh difikirkan bahawa kelajuan permulaan pembungkusan dan pengujian tanah besar adalah lebih pantas daripada pembuatan wafer pada peringkat sebelumnya. Ia bukan lagi perkara lama untuk menganggap ujian beta tertutup sebagai bahagian belakang. Pada masa kini, terdapat banyak persilangan antara beta tertutup dan bahagian hadapan. Cabaran ada di mana-mana dan memerlukan ketekunan dan kesabaran!

3, pembungkusan canggih dan gabungan pelekap permukaan SMT

Selain penyepaduan dengan pembuatan wafer yang diterangkan di atas, pembungkusan dan pengujian juga disepadukan rapat dengan pembuatan mesin lengkap (SMT sebagai teras).

Sekitar tahun 2015, saya melihat demo pakej berbilang cip buat kali pertama, yang mengintegrasikan komponen yang diperlukan ke dalam modul, mengurangkan bilangan masalah pembungkusan dan pendawaian, menjimatkan ruang, meningkatkan prestasi dan mengurangkan kos keseluruhan mesin.

SiP Sistem-dalam-Pakej (Sistem dalam Pakej) dan SMT (Surface Mount) tidak dapat dipisahkan. Pengilang peralatan utama seperti ASM-PT, K&S, dan lain-lain pada asalnya membuat mesin penempatan SMT. SiP dapat mengurangkan masalah seperti keserasian proses, pencampuran isyarat, gangguan hingar dan gangguan elektromagnet yang dihadapi semasa penyepaduan sistem cip.

Modul bahagian hadapan RF telefon bimbit (PAMiD, dsb.) sebahagian besarnya menggunakan SiP atau proses yang serupa. Kaiyuan Communications Jia Bin berkata bahawa popularisasi 5G telah membawa lebih banyak komponen frekuensi radio ke telefon bimbit. Jika ia dibungkus secara berasingan dan kemudian diletakkan pada papan PCB untuk penampalan, telefon bimbit mungkin tidak muat di dalamnya, jadi adalah lebih baik untuk mengintegrasikannya. Proses asas cip frekuensi radio seperti SAW, BAW, PA, LNA dan Suis RF adalah berbeza. Penyelesaian SoC tidak boleh digunakan. Sebaliknya, berbilang cip boleh dibungkus ke dalam modul menggunakan pembungkusan peringkat sistem dan proses lain. Nama besar antarabangsa Skyworks, Qorvo, Avago (pengambilalihan Broadcom), Qualcomm dan dsb. melakukan ini. Saya mencari dalam talian dan mendapati terdapat banyak proses frekuensi radio seperti GaAs, CMOS silikon pukal, silikon substrat penebat SOI, MEMS berasaskan silikon, germanium silikon SiGe dan dsb.

Modul kamera dan modul pengecaman cap jari menggunakan teknologi COB (Chip on Board). Cip tidak dibungkus dan dipotong terus menjadi wafer kosong (Dies), menangguhkan proses ikatan dan pembungkusan lain ke peringkat modul.

"Cip najis lembu" yang biasa juga menggunakan proses COB. Cip kosong dipasang pada papan litar PCB melalui peralatan Ikatan, dan kemudian gam resin epoksi dititiskan padanya. Kemudian komponen lain dipasang melalui proses SMT, dan papan litar dilahirkan. Inilah yang dilakukan oleh papan kawalan telefon pengenalan pemanggil. Bulatan dawai emas ialah banyak dawai emas Ikatan yang mengelilingi acuan.

Nota: Panel kawalan telefon CID (difoto oleh penulis Dai Hui di Tianxunlong)

4. Pembungkusan lanjutan: pertikaian paten

Tidak dapat dielakkan, pertempuran paten juga akan berlaku dalam pembungkusan. Encik Mark, ketua perniagaan perundingan IP Jiweiwang, menceritakan satu kes klasik pertempuran antara syarikat China dan asing mengenai paten pembungkusan, yang datang daripada industri mikrofon MEMS.

Syarikat Amerika Knowles, yang merupakan syarikat pertama yang menggunakan teknologi MEMS untuk pembuatan mikrofon bagi menggantikan elektret tradisional, telah memohon paten pembungkusan asas pada tahun 2000. Berdasarkan paten ini, Knowles telah melancarkan tuntutan mahkamah pelanggaran paten terhadap American Akustica, Singapore Memstech, American ADI, British Wolfson, Korea Selatan Baoxing, American Amkor dan tanah besar Goertek pada tahun 2006, malah telah melancarkan siasatan 337.

Pengeluar mikrofon MEMS Tanah Besar AAC telah menandatangani perjanjian pelesenan paten dengan Knowles lebih awal untuk mengelakkan litigasi paten. Walau bagaimanapun, yuran pelesenan paten yang tinggi juga telah menjadi kenyataan yang perlu dihadapi oleh syarikat-syarikat tanah besar. Sebaliknya, rantaian perindustrian di Taiwan, China, memberi lebih perhatian untuk memintas paten Knowles di AS. Diketuai oleh Institut Penyelidikan Perindustrian Taiwan, dengan kerjasama pengeluar elektroakustik utama seperti Meilu, sekurang-kurangnya tujuh paten telah digunakan di sekitar paten pembungkusan Knowles untuk memintasnya. Walau bagaimanapun, justru disebabkan oleh penekanan yang berlebihan untuk mengelakkan paten asas Knowles, kelebihan pembuatan semikonduktor Taiwan, China yang pada asalnya menguntungkan tidak digunakan dalam bidang mikrofon MEMS, kehilangan peluang pasaran, dan akhirnya menjadi AAC dan Goertek tanah besar China.

lima,tutupPekperalatan:"Kebangkitan Kumpulan"

Saya telah menyaksikan kebangkitan suis telefon dan kawalan program, komunikasi mudah alih dan kumpulan industri telefon mudah alih, dan juga membawa kepada kebangkitan kumpulan dalam industri cip tanah besar. Istilah "kebangkitan kumpulan" paling sesuai apabila digunakan untuk merujuk kepada industri peralatan pembungkusan dan pengujian.

Di SEMICONChina 2021, saya menyaksikan penyetempatan pelbagai kategori peralatan pembungkusan dan pengujian. Pembungkusan merangkumi pengisaran, pemotongan (DADU), Ikatan Dadu (ikatan kristal), Ikatan Dawai (ikatan dawai) dan bahagian peralatan utama yang lain.

Pembangunan peralatan domestik akan sangat membantu dalam merobohkan monopoli, mengurangkan kos, meningkatkan prestasi dan meningkatkan kecekapan.

Pada Persidangan Pembungkusan 2020 yang diadakan di Tianshui, Hua Tianxiao Shengli berkata bahawa syarikat pembungkusan dan pengujian harus mematuhi konsep kerjasama mengatasi persaingan, secara aktif memupuk pembinaan peralatan dan bahan domestik, dan secara beransur-ansur menyelesaikan platform ujian.

Menggunakan peralatan domestik untuk memecahkan monopoli peralatan Barat dapat mengurangkan kos dengan berkesan, yang jelas terlihat dalam pembungkusan.

Xinqi Micro Devices, yang baru sahaja disenaraikan di Lembaga Inovasi Sains dan Teknologi, telah mengisi jurang dalam peralatan litografi tanpa topeng domestik. Peralatan litografi tulis terusnya menyediakan perkhidmatan untuk medan PCB (papan litar bercetak) dan pan-semikonduktor (paparan FPD), dan sedang merancang peralatan litografi tulis terus untuk pembungkusan peringkat wafer (WLP). Selepas penyenaraian, harga saham melonjak naik, dan seluruh sektor semikonduktor juga mengalami kenaikan (semoga bukan sekadar pemulihan).

Nota: Penulis Dai Hui dan Qu Lujie, ketua saintis Xinqi Micro Devices, di reruai

Dari segi mesin ikatan acuan, Dongguan Plessin pernah mengisi jurang dalam mesin ikatan acuan peringkat IC linear domestik (DIE BOND).

Wang Lin dari Beyond Moore Fund menyumbang satu kes: Leiming Laser melancarkan peralatan pemotongan laser grooving + laser tersembunyi dengan prestasi yang setanding dengan syarikat Barat, memecahkan monopoli pasaran.

6. Peralatan Ujian: “Kebangkitan Kumpulan”

Peralatan ujian terutamanya merangkumi Pengendali mesin pengisihan untuk ujian aras cip, stesen prob Probe untuk ujian aras wafer, dan mesin ujian automatik ATE.

Terdapat peluang besar untuk penyetempatan peralatan ujian. Proses baharu membawa keperluan penyesuaian, dan peralatan domestik boleh digunakan dalam satu langkah untuk mencapai kecekapan yang lebih tinggi dan prestasi yang lebih baik.

Shenzhen Silicon Electric ialah pengeluar stesen prob dan mesin pengisihan.

Nota: Penulis Dai Hui dan Profesor Hu Hong dari Institut Teknologi Harbin di gerai silikon

Zhang Yue, Ketua Pegawai Eksekutif Yuexin Technology, memperkenalkan saya kepada produk utama peralatan pengujian memori, yang telah melakukan banyak kerja ke atas kecekapan, konsistensi dan kestabilan yang tinggi.

Accelerate Technology melancarkan mesin ujian automatik ATE berprestasi tinggi, digabungkan dengan kecerdasan buatan.

Nota: Penulis Dai Hui dan Ketua Pegawai Eksekutif Teknologi Percepatan Wu Gang di reruai

Shaoxing Hongbang mempamerkan pelbagai mesin pengujian peranti kuasa dan mesin pengisihan. Saya "menyingsing lengan baju saya" dan mencubanya.

Nota: Mesin ujian peranti diskret yang dipamerkan oleh Shaoxing Hongbang

Nanjing Hongtai Semiconductor mempamerkan satu siri produk ujian automatik semikonduktor ATE. Pada tahun 2019, ia telah mengambil alih sepenuhnya Azurtest Co., Ltd. (Azurtest) dari Jepun, yang terkenal dengan teknologi ujian analog.

Nota: Hongtai Semiconductor mempamerkan mesin ujian isyarat campuran MS8000

Syarikat perkhidmatan berkaitan juga sedang membangun. Shanghai Jifeng Electronics mempunyai perkhidmatan seperti analisis bahan, analisis kegagalan dan pensijilan kebolehpercayaan.

tujuh,Bahan pembungkusan:pembangunan yang stabil

Dalam bidang bahan, tanah besar China juga mengejar ketinggalan, seperti substrat dan bingkai plumbum yang baru-baru ini "membincangkan perubahan warna asas".

Industri elektronik menggunakan sejumlah besar emas logam berharga, terutamanya dalam pengikatan dawai pakej. Industri ini terus menggalakkan penggunaan kuprum (atau aluminium) untuk menggantikan emas dalam lebih banyak senario, dan syarikat-syarikat tanah besar juga telah melakukan banyak kerja.

Industri pembuatan cip Shenzhen lebih perlahan berbanding beberapa bandar domestik, jadi ia merancang untuk mengatasi masalah di selekoh. Bermula pada tahun 2020, Shenzhen akan menggalakkan pembangunan generasi baharu teknologi maklumat dan komunikasi. Bi Yalei, setiausaha agung Persatuan Robot Shenzhen, berkata bahawa pada 30 Disember 2020, Akademi Sains Lanjutan Akademi Sains China telah menubuhkan Institut Inovasi Antarabangsa Shenzhen untuk Bahan Elektronik Lanjutan (selepas ini dirujuk sebagai "Institut Bahan Elektronik") di Bao'an, dengan memberi tumpuan kepada bahan pembungkusan elektronik canggih yang mewah dan bertujuan untuk menggalakkan penyetempatan bahan elektronik canggih untuk "menerobos".

8. Wira "teras" sejati: Jangan lupa "teras" asal dan kumpulkan beribu-ribu batu silikon

Encik Ding Wenwu, ketua Dana Litar Bersepadu Kebangsaan, telah menyiarkan lagu "True "Chip" Heroes", yang menyanyikan sentimen "teras" ramai orang cip: gunakan "teras" kita untuk merealisasikan "impian teras" China bersama-sama; biarkan "teras" kita menjadi seperti bintang dan laut, menjadikan dunia saling berkaitan dan interaktif.

Penafian: Artikel ini diterbitkan semula daripada "Dai Hui Steve", yang menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber asal dan pengarang semasa mencetak semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.