ในปี ค.ศ. 1958 แจ็ค เอส. คิลบี ผู้ทำงานอยู่ที่บริษัทเท็กซัส อินสตรูเมนต์ (TI) ประสบความสำเร็จในการพัฒนาวงจรรวม (Integrated Circuit) ตัวแรกของโลก โดยการเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุหลายตัวเข้าด้วยกันโดยใช้สารตั้งต้นเจอร์มาเนียม (Ge) ต่อมา โรเบิร์ต นอยซ์ ได้คิดค้นวงจรรวมที่ใช้ซิลิคอน (Si) เป็นพื้นฐาน แอปพลิเคชันเซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้วงจรรวมที่ใช้ซิลิคอนเป็นพื้นฐาน (หรือที่เรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์รุ่นแรก) ชิปได้กลายเป็น "น้ำมัน" ของอุตสาหกรรมสมัยใหม่

เมื่ออุตสาหกรรมชิปเริ่มต้นขึ้นครั้งแรกนั้น ทุกอย่างเป็นไปตามโมเดล IDM (Integrated Device Manufacturing) โดยทั้ง Intel และ TI ต่างก็ออกแบบและผลิตชิป ทำให้บริษัทขนาดเล็กเข้ามามีส่วนร่วมในอุตสาหกรรมชิปได้ยาก

จาง จงโหมว ผู้มาจากบริษัท TI ได้ก่อตั้งบริษัทผลิตเวเฟอร์ระดับมืออาชีพ (Foundry) TSMC ในปี 1987 และการ "แยกส่วน" ได้สร้างยุคสมัยของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขึ้นมา การผลิตชิปแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน ได้แก่ การออกแบบ การผลิตเวเฟอร์ และการบรรจุและการทดสอบ บริษัทออกแบบ (Fabless Design, โมเดลแบบไม่มีโรงงานผลิต) สามารถว่าจ้างภายนอกในการผลิตเวเฟอร์ การบรรจุ และการทดสอบ แล้วมุ่งเน้นไปที่การออกแบบ การขาย และการบริการ

ผม ได่ ฮุย ผู้คร่ำหวอดในวงการเทคโนโลยี ผมอยากจะเล่าเหตุการณ์ในอดีตให้ฟังมานานแล้ว และวันนี้ผมก็ได้มีโอกาสเสียที ย้อนกลับไปในปี 1993 อาจารย์หวัง เซียงฟู่ พาพวกเราไปฝึกงานที่เมืองอู๋ซี ทำงานเชื่อมแผงวงจรด้วยมือในสายการผลิต ทุกเช้าและเย็น ผมจะเห็นบริเวณที่มีกำแพงสูงและมีการรักษาความปลอดภัยอย่างแน่นหนา มีป้ายขนาดใหญ่ที่มีตัวอักษรสองตัวเขียนว่า "ฮวาจิง" ตอนนั้นผมยังสงสัยอยู่ว่าที่นี่ใช้ทำอะไร แต่ปัจจุบัน สายการผลิตขนาด 5 นิ้ว 3 ไมครอนของโครงการ 908 กำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างอย่างเต็มรูปแบบ

อุตสาหกรรมการประกอบและทดสอบเซมิคอนดักเตอร์แบบเอาท์ซอร์ส (OSAT, Outsourced Semiconductor Assembly and Testing) ของไต้หวันพัฒนาอย่างรวดเร็ว บริษัท ASE และ Silicon Products ก่อตั้งขึ้นในปี 1984 ทั้งคู่

บริษัทออกแบบชิปแบบใช้สินทรัพย์น้อยจำนวนนับไม่ถ้วนได้เติบโตขึ้น เช่น Qualcomm และ NVIDIA ที่มีชื่อเสียง และจีนแผ่นดินใหญ่ก็ก้าวหน้าอย่างมากในด้านการออกแบบชิปรุ่นใหม่เช่นกัน ในปี 1991 Ni Guangnan ของ Lenovo ได้ผลิตชิป และ Xu Wenwei ของ Huawei ก็ได้ผลิตชิปเช่นกัน (ผลิตโดย Texas Instruments) Guowei ก่อตั้งขึ้นในปี 1993 และกลายเป็นสถาบันการศึกษาทางทหาร Huangpu ของอุตสาหกรรมชิปในเซินเจิ้น ปัจจุบันมีบริษัทออกแบบชิปหลายพันแห่งในจีนแผ่นดินใหญ่ (บางแหล่งกล่าวว่าหลายหมื่นแห่ง)

แน่นอนว่าโมเดล IDM ที่เน้นการลงทุนในสินทรัพย์จำนวนมากนั้นมีมาโดยตลอด และทั้งสองโมเดลต่างก็มีข้อดีของตัวเอง AMD เป็นตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนจากโมเดล IDM ไปเป็น FABLESS ในขณะที่ INTEL ยึดมั่นในโมเดล IDM มาโดยตลอดและเพิ่งอัปเกรดเป็นโมเดล IDM2.0 โดยลงทุนอย่างหนักในเทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงและกลับเข้าสู่ตลาดโรงหล่อเวเฟอร์อีกครั้ง

กระบวนการเบต้าแบบปิดนั้น "ถูกซ่อนไว้ในห้องส่วนตัว" และสาธารณชนไม่คุ้นเคย ที่จริงแล้ว การบรรจุภัณฑ์และการทดสอบสามารถดำเนินการแยกกันได้ และสามารถทำได้ในโรงงานเดียวหรือหลายโรงงานก็ได้ การบรรจุภัณฑ์และการทดสอบใช้โมเดลธุรกิจแบบ "การประมวลผลด้วยวัสดุที่จัดหามา" และคำสั่งซื้อมาจากผู้ผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

การบรรจุชิปแบบดั้งเดิมคือการปิดผนึกชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หลังจากตัดแผ่นเวเฟอร์แล้วลงในพื้นที่ปิด (เคส) เพื่อป้องกันอิทธิพลจากสภาพแวดล้อมภายนอก สิ่งเจือปน และแรงทางกายภาพ ในขณะเดียวกัน ก็จะมีการดึงขา (หรือพิน) ที่เกี่ยวข้องออกมา และสุดท้ายก็ใช้เป็นส่วนประกอบพื้นฐาน

เทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์ (Wafer Level Packaging) คือเทคโนโลยีที่บรรจุและทดสอบเวเฟอร์ทั้งหมด แล้วจึงตัดเวเฟอร์นั้นเพื่อได้ชิปสำเร็จรูปเพียงชิ้นเดียว ขนาดของชิปที่บรรจุแล้วจะมีขนาดเท่ากับชิปที่ยังไม่ได้บรรจุ

การทดสอบ IC ใช้หลากหลายวิธีการเพื่อตรวจหาตัวอย่างชิปที่ไม่ได้มาตรฐาน โดยหลักๆ แล้วแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน คือ การทดสอบแผ่นเวเฟอร์ก่อนเข้าสู่กระบวนการบรรจุภัณฑ์ และการทดสอบผลิตภัณฑ์ IC สำเร็จรูปหลังการบรรจุภัณฑ์ ปัจจุบันมีการนำการทดสอบด้วยสายตามาใช้ในขั้นตอนการบรรจุภัณฑ์ด้วย

ความรู้สึกที่ชัดเจนที่สุดที่ผมได้รับจากงาน SEMICON CHINA 2021 (งานแสดงสินค้าเซมิคอนดักเตอร์นานาชาติ) คือ อุตสาหกรรมการบรรจุภัณฑ์และการทดสอบกำลังเติบโตอย่างรวดเร็วในจีนแผ่นดินใหญ่ ซึ่งนำไปสู่การเติบโตของกลุ่มอุปกรณ์และวัสดุต่างๆ อุปกรณ์หลายประเภทมีรุ่นที่ผลิตในประเทศ เช่น อุปกรณ์จาก Zhongke Feichi, Plessin, Leiming Laser, Silicon Power, Yuexin, Acceleration, Hongtai, Hongbang, Octavia Ideal และบริษัทอื่นๆ อีกมากมาย ในปัจจุบัน ส่วนแบ่งการตลาดของอุปกรณ์ในประเทศยังคงมีขนาดเล็กมาก และยังมีโอกาสในการพัฒนาในอนาคตอีกมาก

แน่นอนว่า เทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์และการทดสอบยังถูกนำไปใช้ในด้านชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบแยกชิ้น (เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำ LED จอแสดงผล และโพลีซิลิคอนสำหรับแผงโซลาร์เซลล์) ซึ่งจะไม่กล่าวถึงในบทความนี้ บริษัท Xinqi Micropackage มุ่งเน้นไปที่แผงวงจรพิมพ์ (PCB) และจอแสดงผล (FPD) รวมถึงสาขาอื่นๆ

หนึ่ง,แผ่นดินใหญ่อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์และการทดสอบ: เฟื่องฟู20ปี

ปัจจุบัน ผู้ผลิตบรรจุภัณฑ์และทดสอบเซมิคอนดักเตอร์ 10 อันดับแรกของโลกส่วนใหญ่ ได้แก่ บริษัท ASE จากจีน (ไม่รวม Silicon Products และ USI), บริษัท Amkor จากสหรัฐอเมริกา, บริษัท Changdian Technology (จีนแผ่นดินใหญ่), บริษัท Silicon Products (ไต้หวัน), บริษัท Licheng (ไต้หวัน), บริษัท Tongfu Microelectronics (จีนแผ่นดินใหญ่), บริษัท Huatian Technology (จีนแผ่นดินใหญ่), บริษัท United Testing จากสิงคโปร์, บริษัท KYEC Radio (ไต้หวัน) และบริษัท Xinbang Technology (ไต้หวัน) โดยบริษัท “สามทหารเสือ” จากจีนแผ่นดินใหญ่ ได้แก่ Changdian Technology, Tongfu Microelectronics และ Huatian Technology ก็ติดอยู่ใน 10 อันดับแรกเช่นกัน

ในช่วงที่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังเฟื่องฟูในสองถึงสามปีที่ผ่านมา บริษัทในจีนแผ่นดินใหญ่หลายร้อยแห่งได้เข้าสู่ธุรกิจบรรจุภัณฑ์และการทดสอบ ส่วนแบ่งโดยรวมของจีนแผ่นดินใหญ่ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์และการทดสอบทั่วโลกกำลังเพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ และคาดว่าจะเกิน 50%แม้แต่ Foxconn ก็ยังเข้าสู่ธุรกิจบรรจุภัณฑ์แล้ว ตัวเลขนี้ใกล้เคียงกับส่วนแบ่งตลาดโลกของจีนในด้านการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบติดตั้งบนพื้นผิว (SMT) มีสายการผลิต SMT มากกว่า 30,000 สายในจีนแผ่นดินใหญ่ ซึ่งคิดเป็นมากกว่าครึ่งหนึ่งของทั้งหมดทั่วโลก เคยมีเรื่องตลกที่ว่า หากเกิดการจราจรติดขัดในตงกวน ราคาสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกก็จะผันผวน

โดยทั่วไปเชื่อกันว่าระดับของบริษัทบรรจุภัณฑ์และทดสอบในจีนแผ่นดินใหญ่ได้ก้าวทันระดับสากลแล้ว อุตสาหกรรมแรกที่บริษัทเซมิคอนดักเตอร์ของจีนแผ่นดินใหญ่จะนำหน้าโลกอย่างรอบด้านนั้น น่าจะเป็นอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์และทดสอบ

คาดว่าชิปที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรครบวงจรส่วนใหญ่จะถูกบรรจุในประเทศจีนแผ่นดินใหญ่ และชิปที่บรรจุในประเทศจีนแผ่นดินใหญ่ยังถูกส่งออกในปริมาณมากไปยังตลาดเกิดใหม่ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรครบวงจร (SMT) เช่น เวียดนามและอินเดีย

กล่าวอีกนัยหนึ่ง หากจีนแผ่นดินใหญ่ไม่พัฒนาอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ตำแหน่งหลักของจีนแผ่นดินใหญ่ในห่วงโซ่อุปทานอิเล็กทรอนิกส์จะอ่อนแอลงหลังจากที่กำลังการผลิต SMT บางส่วนถูกย้ายไปในอนาคต

เป็นที่น่าสังเกตว่าห่วงโซ่อุปทานของอุปกรณ์และวัสดุบรรจุภัณฑ์นั้นมีความหลากหลายในระดับนานาชาติ โดยมีการสะสมตัวอย่างหนาแน่นในยุโรป สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และไต้หวัน

จีนแผ่นดินใหญ่ได้พัฒนาอุตสาหกรรมการบรรจุภัณฑ์และการทดสอบอย่างแข็งขัน ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มกำลังการผลิตทั่วโลกเท่านั้น แต่ยังลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และนำมาซึ่งประโยชน์แก่ผู้คนทั่วโลกอีกด้วย

การพัฒนาอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ของจีนแผ่นดินใหญ่มีจุดสำคัญดังต่อไปนี้

1. การเข้าสู่ธุรกิจบรรจุภัณฑ์สมัยใหม่ในวงกว้างราวปี 2000 โดยมีมณฑลเจียงซูตอนใต้เป็นศูนย์กลาง

ก่อนปี 2000 อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ยังอยู่ในขั้นดั้งเดิมเป็นส่วนใหญ่ หลังจากนั้น เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ทำให้จีนแผ่นดินใหญ่มีโอกาสที่จะตามทันและแซงหน้าได้

ตรรกะทั่วไปของการพัฒนาอุตสาหกรรมคือ ตลาดผู้บริโภคสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่และแรงงานจำนวนมากของจีนเป็นแรงขับเคลื่อนอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ บริษัทผลิตชิปที่ได้รับเงินทุนจากต่างประเทศเพียงแค่ส่งชิปไปบรรจุภัณฑ์และทดสอบในจีนแผ่นดินใหญ่ แล้วส่งต่อไปยังโรงงานผลิตเครื่องจักรสำเร็จรูปโดยตรง ตัวอย่างเช่น โรงงานบรรจุภัณฑ์ของ AMD ในซูโจวมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอุตสาหกรรมการผลิตเมนบอร์ดพีซีในนิคมอุตสาหกรรมซูโจว

หากปราศจากแรงขับเคลื่อนของอุตสาหกรรมเครื่องจักรทั้งหมด การผลิตชิปก็เป็นไปไม่ได้ นี่เป็นเรื่องสำคัญมากสำหรับผม เพราะผมมาจากพื้นฐานด้านเครื่องจักรโดยสมบูรณ์

อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงของจีนแผ่นดินใหญ่ตั้งอยู่ในมณฑลเจียงซูตอนใต้ ด้วยจังหวะเวลา สถานที่ และบุคลากรที่เหมาะสม เนื่องจากอยู่ใกล้กับนิคมอุตสาหกรรมซูโจว บริษัท ODM/IDH ในเซี่ยงไฮ้ (เช่น Huaqin/Wingtech/Longqi เป็นต้น) และบริษัทออกแบบชิปจำนวนมากในเมืองจางเจียง

บริษัทบรรจุภัณฑ์และทดสอบหลักทั้งสามแห่ง ได้แก่ Tongfu Micro (ร่วมทุนในปี 1997), Changdian (ปรับโครงสร้างใหม่ในปี 2000) และ Gansu Huatian (ก่อตั้งในปี 2003) ล้วนพัฒนามาจากโรงงานผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบแยกชิ้นในยุคแรกๆ

บริษัท Silicon Products ได้ก่อตั้งบริษัท Silicon Products Technology (Suzhou) ในนิคมอุตสาหกรรมซูโจวเมื่อปลายปี 2002 บริษัท ASE ได้ลงทุนและจัดตั้งโรงงานในนิคมอุตสาหกรรมไฮเทคจางเจียง เซี่ยงไฮ้ ตั้งแต่ปี 2002 เช่นกัน และบริษัท Jingfang Technology ก่อตั้งขึ้นในซูโจวในเดือนมิถุนายน 2005 โดยใช้เทคโนโลยีจากประเทศอิสราเอล

2. โทรศัพท์มือถือ GSM ที่ออกแบบเองและลอกเลียนแบบได้ก่อให้เกิดการพัฒนาอย่างมากในอุตสาหกรรมการออกแบบชิปของจีนแผ่นดินใหญ่ และยังผลักดันอุตสาหกรรมการบรรจุภัณฑ์อีกด้วย

ในปี 2000 จำนวนผู้ใช้โทรศัพท์มือถือระบบ GSM ในประเทศจีนเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเป็นมากกว่า 100 ล้านคน ทำให้จีนกลายเป็นตลาดโทรศัพท์มือถือที่ใหญ่ที่สุดในโลก โรงงานผลิตโทรศัพท์มือถือของโนเกียในตงกวนและของซัมซุงในหุยโจวต่างก็เป็นโรงงานขนาดใหญ่ และแบรนด์โทรศัพท์มือถือท้องถิ่นก็เริ่มพัฒนาขึ้นเช่นกัน

นับตั้งแต่ปี 2006 เป็นต้นมา ด้วยการพัฒนาความครอบคลุมของระบบ GSM ทั่วโลก (ซึ่งเป็นการแก้ไขความเข้าใจผิดที่ว่า 3G จะเข้ามาแทนที่ GSM) ทำให้เกิดกระแสโทรศัพท์มือถือ GSM ที่ออกแบบเองภายใต้แบรนด์ของตนเองขึ้นมามากมาย

อุตสาหกรรมการออกแบบชิปในประเทศจีนแผ่นดินใหญ่ได้ประสบกับการเติบโตอย่างก้าวกระโดดครั้งแรก ซึ่งส่งผลดีอย่างมากต่อเทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงด้วยเช่นกัน

Du Zheng ซีอีโอของ Corestar ซึ่งเคยทำงานที่ Howe กล่าวว่า CIS (เซ็นเซอร์ภาพ CMOS) มีข้อกำหนดสำหรับแผ่นเวเฟอร์ บรรจุภัณฑ์ และการทดสอบ และต้องอาศัยกระบวนการทั้งหมดเพื่อให้ได้คุณภาพที่ดี

บริษัท Jingfang ได้นำเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์จากอิสราเอลเข้ามาใช้ และบริษัท Howey ก็ร่วมลงทุนด้วยเช่นกัน ก่อนหน้านี้ 70% ของกำลังการผลิตบรรจุภัณฑ์ของโรงงาน Jingfang และ Huatian Kunshan นั้นพึ่งพาเทคโนโลยี CIS ของ Gekko Micro เพียงอย่างเดียว

ในส่วนของการทดสอบ ผลิตภัณฑ์ของ CIS ก็ได้รับการพัฒนาไปเช่นกัน

การตรวจสอบคุณภาพของภาพจากเซ็นเซอร์รับภาพรุ่นแรกๆ ของเกอเกอเหว่ยต้องตัดสินด้วยสายตาของมนุษย์ ด้วยการขยายตัวอย่างรวดเร็วของตลาดโทรศัพท์มือถือ GSM ยี่ห้ออื่นๆ เกอเกอเหว่ยซึ่งเริ่มต้นจากการเป็น CIS ที่มีราคาประหยัดมาก (ความละเอียดต่ำสุดที่ 100,000 พิกเซล) จึงได้ขยายตัวอย่างต่อเนื่อง บริษัทได้ย้ายไปยังสถานที่ตั้งในจางเจียงซ้ำแล้วซ้ำเล่า ส่วนใหญ่เพื่อการทดสอบ และที่นั่นก็เต็มไปด้วยเด็กสาวจำนวนมาก

หมายเหตุ: ในช่วงแรกๆ ของไอโฟน ฟังก์ชันกล้องได้รับการทดสอบด้วยตนเอง ภาพนี้แสดงให้เห็น "สาวน้อยไอโฟน" ในปี 2008

ด้วยการพัฒนาด้านระบบอัตโนมัติและปัญญาประดิษฐ์ นายตู้เจิ้งได้แนะนำว่า ปัจจุบันมีอุปกรณ์อัตโนมัติ (ตัวจัดการ) และวิธีการตรวจจับด้วย AI ที่ทรงพลังมากมาย นายเหมี่ยวเสี่ยวหยงจากบริษัท Tongfu Microelectronics ซึ่งเป็นบริษัทบรรจุภัณฑ์ ได้แนะนำว่า บริษัทของเขาร่วมมือกับ Xinshida ในกระบวนการ WLCSP (การบรรจุชิปขนาดระดับเวเฟอร์) โดยการผสานรวมการบรรจุระดับชิป (CSP) และการบรรจุระดับเวเฟอร์ (WLP) เข้าด้วยกัน ทำให้ชิปมีลักษณะ "สั้น เบา และบาง" ซึ่งสอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนาของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคที่มุ่งเน้นด้านความอัจฉริยะและการย่อส่วน

เหลาเหยา (หวังเหยียนฮุย) ผู้ก่อตั้ง Jiwei.com ก็เคยทดสอบอุปกรณ์ขนาดเล็กในปี 2007 เช่นกัน แต่ต่อมาพบว่าตนเองถนัดด้านสื่อมากกว่า แต่เขาก็ให้ความสนใจในอุตสาหกรรมนี้มาโดยตลอด เขากล่าวว่า บริษัทออกแบบชิปหลายแห่งจะซื้อ/เลือกอุปกรณ์ทดสอบด้วยตนเองและนำไปติดตั้งในสายการผลิตเพื่อทดสอบ

บังเอิญว่า Apple ก็ทำแบบเดียวกันในสายการผลิตของตน

3, 2014 ปีต่อมา บริษัทบรรจุภัณฑ์ระดับโลกได้รวมตัวกัน และบริษัทจีนได้ใช้การควบรวมและการเข้าซื้อกิจการเพื่อเข้าสู่ตลาดบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงและได้ลูกค้ารายใหญ่

บริษัท Changdian Technology เข้าซื้อกิจการ STATS ChipPAC ของสิงคโปร์ บริษัท Tongfu Microelectronics เข้าซื้อโรงงานบรรจุภัณฑ์และทดสอบของ AMD ในเมืองซูโจวและเฟินโจว บริษัท Huatian Technology เข้าซื้อกิจการบริษัท FCI และ Unisem ในสหรัฐอเมริกา และบริษัท Jingfang Technology เข้าซื้อกิจการบริษัท Zhi Ruida และ Anteryon เป็นต้น

ปัญญาประดิษฐ์พัฒนาไปอย่างมาก กำไรของ AMD พุ่งสูงขึ้น คุณแม่ของซู (ซูจื่อเฟิง) ยิ้มแย้มแจ่มใส และสำนักสงฆ์ก็เจริญรุ่งเรืองตามไปด้วย

4. Shenzhen Memory เป็นผู้นำในการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์จัดเก็บข้อมูล

หัวเฉียงเป่ยเป็นตลาดอิเล็กทรอนิกส์ระดับมืออาชีพแห่งแรกๆ ในประเทศจีน โมดูลหน่วยความจำสำหรับพีซีก็เป็นหนึ่งในสินค้าที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในตลาดเครื่องจักร และที่นี่เองที่เซินเจิ้น เมมโมรี่ เริ่มต้นขึ้น

ในปี 2014 ด้วยการพัฒนาของสมาร์ทโฟนและอินเทอร์เน็ตบนมือถือ (เช่น WeChat) ความต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรูปภาพ และพื้นที่ 128GB ในโทรศัพท์มือถือของฉันก็ไม่เพียงพออีกต่อไป ในปี 2018 อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกมีมูลค่าถึง 476.7 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยหน่วยความจำซึ่งเป็นประเภทเซมิคอนดักเตอร์ที่ใหญ่ที่สุด คิดเป็นเกือบ 35% ของตลาดเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมด ในปีนั้น จีนแผ่นดินใหญ่ได้นำเข้าวงจรรวมประมาณ 310 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งประมาณ 100 พันล้านดอลลาร์สหรัฐเป็นหน่วยความจำ บริษัท Yangtze Memory และ Hefei Changxin มีโรงงานผลิตเวเฟอร์ของตนเองในจีนแผ่นดินใหญ่

ศักยภาพการเติบโตของแบรนด์หน่วยความจำจากจีนแผ่นดินใหญ่ดีมาก พื้นที่แห่งหนึ่งในเซินเจิ้นได้รวบรวมบริษัทแบรนด์หน่วยความจำชั้นนำมากมาย เช่น Kintek, Creative, Acer, Longsys, Memory, Baiwei และ Jiaho Jinwei (โดยไม่เรียงลำดับความสำคัญ) นอกจากนี้ Shenzhen Technology (ซึ่งเข้าซื้อกิจการ Payton ของ Kingston) และ Konka ก็ได้เข้ามาในตลาดเช่นกัน บริษัทเหล่านี้ได้เข้าสู่ธุรกิจการบรรจุชิปและโมดูล

ด้วยความต้องการหน่วยความจำที่เพิ่มขึ้นในเซินเจิ้น บริษัทต่างๆ เช่น Taiji Semiconductor, Changdian Technology และ Tongfu Microelectronics จึงเร่งพัฒนาบรรจุภัณฑ์และการทดสอบอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเช่นกัน

นี่คืออีกเรื่องราวเกี่ยวกับการใช้งานอุปกรณ์ภายในประเทศ ในปี 2013 ลูกค้ากลุ่มจัดเก็บสินค้าของบริษัท Shenzhen Kaiyi Technology ซึ่งเป็นผู้ให้บริการโซลูชันเทคโนโลยีการผลิตสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ ได้เสนอความต้องการการตรวจสอบอัตโนมัติแบบต่อเนื่อง Kaiyi จึงติดต่อซัพพลายเออร์ในเกาหลีใต้และญี่ปุ่นเพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง แต่ถูกปฏิเสธเนื่องจากข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการวัดสูงและความยากลำบากของอัลกอริทึมซอฟต์แวร์ ในที่สุด พวกเขาจึงร่วมมือกับผู้ผลิตในท้องถิ่นอย่าง Shenzhen Octavia Octavia ได้นำประสบการณ์ SMT ที่เชี่ยวชาญมาใช้ในกระบวนการบรรจุภัณฑ์เพื่อให้ได้การตรวจสอบด้วยภาพอย่างต่อเนื่องแบบออนไลน์ เริ่มใช้งานจริงในปี 2015 และนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์จัดเก็บสินค้า บรรจุภัณฑ์เซ็นเซอร์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ

5. AIoT และยานยนต์ไฟฟ้าผลักดันให้เกิดการพัฒนาบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงเพิ่มขึ้นอย่างมาก

จากการชมงานแสดงสินค้า SEMICON CHINA 2021 พบว่า บรรจุภัณฑ์ขั้นสูงและบรรจุภัณฑ์ความหนาแน่นสูงกำลังพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว

ด้วยการพัฒนาของยุค AIoT การดื่มชา (การเติมน้ำลงในน้ำเดือดโดยอัตโนมัติ) การสูบบุหรี่ (บุหรี่ไฟฟ้า) การเปิดประตู (ล็อคอัจฉริยะ) การกวาดพื้น (หุ่นยนต์) และการเรียนที่บ้าน (แล็ปท็อป) ล้วนติดตั้งชิปจำนวนมาก

เทสลาสร้างโรงงานในหลิงกัง ประเทศจีนได้เปิดตัวโครงสร้างพื้นฐานใหม่และสร้างสถานีชาร์จไฟ และอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้าและรถจักรยานยนต์ไฟฟ้าได้พัฒนาอย่างมาก ซึ่งส่งผลให้มีความต้องการชิปจำนวนมหาศาล ชิปสำหรับยานยนต์มีข้อกำหนดสูงในด้านความน่าเชื่อถือและข้อกำหนดพิเศษสำหรับการบรรจุภัณฑ์

อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์กำลังเติบโตอย่างรวดเร็วในประเทศจีน โดยมีบริษัทจำนวนมากหลั่งไหลเข้ามา หนิงโปจึงได้ดำเนินการอย่างเป็นรูปธรรม บริษัท Yongsi Electronics ที่เพิ่งก่อตั้งใหม่ได้วางตำแหน่งตัวเองในด้านบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงโดยตรง และก้าวขึ้นสู่กลุ่มบริษัทยักษ์ใหญ่ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว กล่าวกันว่าปัจจุบันบริษัทนี้ได้รับการจัดอันดับสูงมากในประเทศแล้ว

2. การพัฒนาด้านบรรจุภัณฑ์และการทดสอบของจีนแผ่นดินใหญ่: อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ไม่อาจหลีกเลี่ยงจีนได้

สินค้าอิเล็กทรอนิกส์ โดยมีโทรศัพท์มือถือเป็นสินค้าหลัก เป็นสินค้าส่งออกที่ใหญ่ที่สุดของจีน รองลงมาคือสิ่งทอ คุณยังจำเรื่องตลกเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนกางเกง 100 ล้านตัวกับเครื่องบินหนึ่งลำในช่วงแรกของการปฏิรูปและการเปิดประเทศได้ไหม?

จากมุมมองที่กว้างขึ้น การต่อสู้กับโรคระบาดทั่วโลกไม่อาจแยกออกจากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ และจากมุมมองที่แคบลง ก็มีผู้คนจำนวนมากที่ถือโทรศัพท์มือถือขณะอาบน้ำ!

ห่วงโซ่อุปทานของผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีสารสนเทศอิเล็กทรอนิกส์มีความซับซ้อนมาก ชิ้นส่วนจำนวนมาก การออกแบบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อน และข้อกำหนดด้านกระบวนการ สะท้อนให้เห็นถึงผลดีด้านวิศวกรรมและการผลิตของจีนอย่างชัดเจน ดังนั้น นี่จึงเป็นอุตสาหกรรมที่ยากที่สุดที่จะแยกตัวออกจากจีน แม้ว่าจะ "ลดอิทธิพลโลกาภิวัตน์" ลงได้ ก็ไม่สามารถ "ลดอิทธิพลจีน" ลงได้

กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสามส่วน ได้แก่ การผลิตเวเฟอร์ การบรรจุภัณฑ์ และการผลิตเครื่องจักรสำเร็จรูป (SMT คือส่วนสำคัญที่สุด) เวเฟอร์จะเชื่อมต่อกับส่วนทดสอบการบรรจุภัณฑ์ และเครื่องจักรสำเร็จรูปจะเชื่อมต่อกับส่วนล่างสุด

แม้ว่าจะมีคนทำงานในอุตสาหกรรมเวเฟอร์ไม่มากนัก แต่เทคโนโลยีต่างๆ กลับถูกควบคุมอย่างแน่นหนาโดยประเทศตะวันตก และช่องว่างก็เห็นได้ชัด การแก้ปัญหา "คอติด" นี้ให้หมดไปอย่างสมบูรณ์ยังคงเป็นเรื่องยาก เป็นที่น่าสังเกตว่าสหรัฐอเมริกากำลังเสริมสร้างความแข็งแกร่งในด้านการผลิตเวเฟอร์ บริษัทต่างๆ เช่น TSMC/Samsung/INTEL/GlobalFoundries จะพัฒนาการผลิตเวเฟอร์ด้วยกระบวนการที่ทันสมัยที่สุดในสหรัฐอเมริกาอย่างแข็งขัน

อินเดียขายโทรศัพท์มือถือได้หนึ่งถึงสองร้อยล้านเครื่องต่อปี และแน่นอนว่าต้องพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตของตนเอง การผลิตเครื่องจักรครบวงจรของจีนแผ่นดินใหญ่จะย้ายฐานการผลิตบางส่วนไปต่างประเทศอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ (ตัวอย่างเช่น Apple, Mi OV เป็นต้น มีกำลังการผลิตในอินเดียอยู่แล้ว)

ดังนั้น จากมุมมองเชิงกลยุทธ์ จึงจำเป็นต้องเสริมสร้างความแข็งแกร่งในด้านการบรรจุและทดสอบชิปต้นน้ำ ด้วยวิธีนี้เท่านั้น จีนจึงจะยังคงมีบทบาทสำคัญในห่วงโซ่อุปทานและรับประกันได้ว่าตำแหน่งหลักโดยรวมของ "Made in China" จะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

ศาสตราจารย์ไช่ จื้อกวง จากสถาบันวิจัยบรรจุภัณฑ์หนานตง มหาวิทยาลัยไปรษณีย์และโทรคมนาคมหนานจิง กล่าวด้วยอารมณ์ว่า ความรู้สึกที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับบรรจุภัณฑ์ในปัจจุบันคือ "สีเปลี่ยนไปหลังจากได้กลิ่น" ตัวอย่างเช่น ในสายการผลิตบรรจุภัณฑ์ BGA หากกำลังการผลิตสารตั้งต้น BGA ไม่เพียงพอ พวกเขาจะไม่กล้ารับคำสั่งซื้ออย่างเร่งรีบ ประเทศควรเพิ่มการลงทุนและก้าวข้ามจาก "สีเปลี่ยนไปหลังจากได้กลิ่น" ไปสู่ ​​"เต้นรำหลังจากได้กลิ่น" โดยเร็วที่สุด เพื่อให้ทุกคนมีสารตั้งต้นและทุกครัวเรือนมีกำลังการผลิต

คราวนี้ ทันทีที่ผมเข้าไปในฮอลล์จัดแสดงนิทรรศการ SEMICON ผมก็เจอบูธของ Shennan Circuit และ Tianxin Interconnect เข้าโดยบังเอิญ บูธหนึ่งกำลังผลิตวัสดุพื้นฐานสำหรับบรรจุภัณฑ์ ส่วนอีกบูธหนึ่งกำลังผลิตบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง                                  

บทความจาก Jiwei.com อธิบายถึงสาเหตุเบื้องหลังการขาดแคลนวัสดุบรรจุภัณฑ์อย่างรุนแรงว่า: สาเหตุมาจากวัตถุดิบและอุปกรณ์ต้นน้ำกลายเป็นอุปสรรคต่อการขยายการผลิต

โครงตะกั่วเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่สำคัญเช่นกัน แต่กำลังการผลิตก็ยังไม่เพียงพอ

ข้อเท็จจริงที่ว่าบริษัทออกแบบออนไลน์ "ต่างต้องการกำลังการผลิตอย่างมาก" นั้นไม่ใช่เรื่องที่ไม่มีมูลความจริง

3. บรรจุภัณฑ์ขั้นสูง: ผสมผสานระหว่างเวเฟอร์และ SMT

1บรรจุภัณฑ์ขั้นสูงก็เป็นเทคโนโลยีขั้นสูงเช่นกัน

ในระยะเริ่มต้นของการพัฒนาอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ การบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ถูกมองว่าเป็นอุตสาหกรรมที่มีอุปสรรคทางเทคนิคค่อนข้างต่ำและต้นทุนแรงงานค่อนข้างสูง การบรรจุภัณฑ์เป็นอุตสาหกรรมที่ยากที่สุดในการทำกำไรในห่วงโซ่อุตสาหกรรมวงจรรวม จำเป็นต้องเพิ่มการลงทุนอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ได้กำไรเพิ่มขึ้นทุกบาททุกสตางค์

เมื่อระดับการรวมวงจรในชิปเพิ่มสูงขึ้น ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ก็สูงขึ้นเรื่อยๆ ทำให้การบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ไม่ใช่เทคโนโลยีที่เรียบง่ายอีกต่อไป มีการคิดค้นวิธีการบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงและกระบวนการใหม่ๆ มากมาย ซึ่งทำให้ผมรู้สึกทึ่ง

เนื่องจากความซับซ้อนของบรรจุภัณฑ์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง บรรจุภัณฑ์ขั้นสูงจึงกลายเป็นแหล่งสำคัญของการเพิ่มผลผลิต ในอนาคต คาดว่าอัตราส่วนของส่วนประกอบทั้งสามส่วนของชิปจะเป็นดังนี้: 3 (การออกแบบ) : 4 (เวเฟอร์) : 3 (บรรจุภัณฑ์)

รูปแบบบรรจุภัณฑ์แบบดั้งเดิมยอมรับการจัดการของบริษัทออกแบบชิปโดยไม่มีการแทรกแซงใดๆ แต่แนวโน้มในปัจจุบันคือ ผู้ผลิตชิปจำเป็นต้องร่วมมือในการออกแบบกับผู้ผลิตบรรจุภัณฑ์มากขึ้นเรื่อยๆ ในยุคหลังมัวร์ เทคโนโลยีการผลิตชิปในส่วนหลังบ้านจะเป็นตัวขับเคลื่อนการพัฒนาชิปไปสู่ประสิทธิภาพสูงและความหนาแน่นสูง

ในการประชุมสุดยอดเซมิคอนดักเตอร์ Jiwei ปี 2019 คุณพ่อเจียง (Jiang Shangyi) เชื่อว่าสภาพแวดล้อมของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ได้เปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ซึ่งสะท้อนให้เห็นในด้านต่างๆ ดังนี้: ประการแรก ความก้าวหน้าของกฎของมัวร์ได้เข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพแล้ว และกระบวนการผลิตซิลิคอนที่ทันสมัยที่สุด (เช่น 7 นาโนเมตร, 5 นาโนเมตร) สามารถนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์ที่มีความต้องการสูงมากเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น (เช่น ชิปหลักในโทรศัพท์มือถือ) ประการที่สอง ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์และแผงวงจรค่อนข้างล้าหลัง และค่อยๆ กลายเป็นคอขวดสำหรับประสิทธิภาพของระบบ ประการที่สาม ยุคแห่งการกระจายตัวของชิป (บริษัทออกแบบ) กำลังมาถึง และตลาดจะไม่ตกอยู่ในมือของผู้ผลิตเพียงไม่กี่รายอีกต่อไป การเลือกหน่วยที่เหมาะสมและบูรณาการใหม่โดยใช้เทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์และแผงวงจรขั้นสูงตามระบบที่แตกต่างกันและความต้องการเฉพาะของแต่ละหน่วยจะเป็นหนึ่งในแนวโน้มการพัฒนาในยุคหลังกฎของมัวร์

เจิ้ง หลี่ ซีอีโอของบริษัท Changdian Technology กล่าวว่า "การบรรจุเซมิคอนดักเตอร์ในยุคปัจจุบันไม่ใช่แค่กระบวนการปิดผนึกชิปลงในเปลือกหุ้มเท่านั้น แต่ยังต้องผ่านกระบวนการอีกหลายสิบขั้นตอนสำหรับชิปภายใน การเดินสายไฟ การเชื่อมต่อ และแม้กระทั่งการจัดเรียงแผ่นเวเฟอร์ใหม่ หลังจากนั้น ชิปบางตัวต้องถูกจัดวางและเชื่อมต่อกับชิปอื่นๆ ในแพ็คเกจเดียวกัน และบางครั้งก็จำเป็นต้องทำเช่นนั้น ไม่เพียงเท่านั้น ชิปเหล่านี้ยังต้องเชื่อมต่อกันด้วยความหนาแน่นสูงเพื่อให้โมดูลการทำงานต่างๆ สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างลงตัว ดังนั้น ในยุคหลังกฎของมัวร์ การบรรจุจึงไม่ได้ขึ้นอยู่กับความกว้างของเส้น ระยะห่างของเส้น และขนาดของการรวมระบบเพียงอย่างเดียวอีกต่อไป แต่ขึ้นอยู่กับวิธีการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบและวิธีการปรับปรุงการรวมระบบของไมโครซิสเต็มทั้งหมด"

2,การผสมผสานระหว่างการบรรจุภัณฑ์และการผลิตเวเฟอร์ขั้นต้น

มีข่าวที่น่าตกใจ: โรงงานผลิตเวเฟอร์อย่าง TSMC และ SMIC ได้เข้าสู่ธุรกิจบรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์แล้ว เดิมทีฉันคิดว่านี่เป็นภัยคุกคามต่ออุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ แต่ซีอีโอของ Changdian อย่าง Zheng Li คิดว่านี่เป็นสิ่งที่ดี หนึ่งในเส้นทางการพัฒนาของบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงคือบรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์ (WLP) หากบรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์พัฒนาต่อไปในหลายมิติ เช่น 2D, 2.5D และ 3D ก็จะต้องร่วมมือกับโรงงานผลิตเวเฟอร์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากโรงงานผลิตเวเฟอร์มีความสามารถในการผลิตกระบวนการ TSV (Through Silicon Via) บนเวเฟอร์ และเมื่อพูดถึงแผ่นถ่ายโอนซิลิคอน โรงงานผลิตเวเฟอร์ก็สามารถผลิตซิลิคอนอินเตอร์โพเซอร์ (Silicon Interposer) ซึ่งเป็นเวเฟอร์ที่มีการเดินสายหนาแน่นสูงได้ โรงงานบรรจุภัณฑ์และการทดสอบจะต้องดำเนินการกระบวนการ RDL (Wafer Redistribution) จากนั้นจึงรวมการเดินสายใหม่ด้วยความหนาแน่นสูงในระดับบรรจุภัณฑ์และการทดสอบ

ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมแสดงความคิดเห็นว่า มีช่องว่างประมาณ 10% ในอัตราผลผลิตของการบรรจุภัณฑ์และการทดสอบระดับสูงระหว่าง Changdian และ ASE ซึ่งต้องใช้เวลาในการปรับปรุง แต่ก็เป็นไปได้ว่าความเร็วในการพัฒนาด้านการบรรจุภัณฑ์และการทดสอบในจีนแผ่นดินใหญ่นั้นเร็วกว่าการผลิตเวเฟอร์ในระยะก่อนหน้านี้ การทดสอบเบต้าแบบปิดไม่ใช่เรื่องล้าสมัยอีกต่อไปแล้ว ปัจจุบันมีจุดตัดมากมายระหว่างการทดสอบเบต้าแบบปิดและส่วนหน้า ความท้าทายมีอยู่ทุกหนทุกแห่งและต้องอาศัยความเพียรพยายามและความอดทน!

3บรรจุภัณฑ์ขั้นสูงและการผสมผสานระหว่างการติดตั้งบนพื้นผิวแบบ SMT

นอกเหนือจากการบูรณาการกับการผลิตเวเฟอร์ดังที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว การบรรจุภัณฑ์และการทดสอบยังบูรณาการอย่างใกล้ชิดกับการผลิตเครื่องจักรแบบครบวงจร (โดยมี SMT เป็นแกนหลัก)

ประมาณปี 2015 ผมได้เห็นการสาธิตแพ็คเกจชิปหลายตัวเป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นการรวมส่วนประกอบที่จำเป็นเข้าไว้ในโมดูลเดียว ช่วยลดปัญหาด้านบรรจุภัณฑ์และการเดินสายไฟ ประหยัดพื้นที่ ปรับปรุงประสิทธิภาพ และลดต้นทุนของเครื่องจักรโดยรวม

ระบบ System-in-Package (SiP) และระบบ Surface Mount (SMT) นั้นแยกจากกันไม่ได้ ผู้ผลิตอุปกรณ์รายใหญ่ เช่น ASM-PT, K&S เป็นต้น เดิมทีผลิตเครื่องวางชิ้นส่วน SMT ขึ้นมา SiP สามารถลดปัญหาต่างๆ เช่น ความเข้ากันได้ของกระบวนการผลิต การผสมสัญญาณ การรบกวนจากสัญญาณรบกวน และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ที่เกิดขึ้นระหว่างการรวมระบบชิป

โมดูล RF front-end (PAMiD) ในโทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่ใช้กระบวนการ SiP หรือกระบวนการที่คล้ายคลึงกัน เจีย บิน จาก Kaiyuan Communications กล่าวว่า การแพร่หลายของ 5G ทำให้มีส่วนประกอบคลื่นความถี่วิทยุในโทรศัพท์มือถือมากขึ้นเรื่อยๆ หากบรรจุแยกกันแล้วนำไปวางบนแผง PCB เพื่อต่อเชื่อม โทรศัพท์มือถืออาจไม่พอดีกับแผง ดังนั้นจึงควรรวมส่วนประกอบเหล่านั้นเข้าด้วยกัน กระบวนการพื้นฐานของชิปคลื่นความถี่วิทยุ เช่น SAW, BAW, PA, LNA และ RF Switch นั้นแตกต่างกัน จึงไม่สามารถใช้โซลูชัน SoC ได้ แต่สามารถบรรจุชิปหลายตัวลงในโมดูลโดยใช้การบรรจุระดับระบบและกระบวนการอื่นๆ บริษัทใหญ่ระดับนานาชาติอย่าง Skyworks, Qorvo, Avago (บริษัทที่เข้าซื้อกิจการ Broadcom), Qualcomm เป็นต้น ทำเช่นนี้ จากการค้นหาข้อมูลออนไลน์พบว่ามีกระบวนการผลิตคลื่นความถี่วิทยุมากมาย เช่น GaAs, CMOS ซิลิคอนแบบ bulk, SOI ซิลิคอนซับสเตรตฉนวน, MEMS ที่ใช้ซิลิคอน, SiGe ซิลิคอนเจอร์มาเนียม เป็นต้น

โมดูลกล้องและโมดูลสแกนลายนิ้วมือใช้เทคโนโลยี COB (Chip on Board) โดยชิปจะไม่ถูกบรรจุในแพ็คเกจ แต่ถูกตัดลงบนแผ่นเวเฟอร์เปล่า (Dies) โดยตรง ทำให้ไม่ต้องผ่านกระบวนการเชื่อมต่อและบรรจุภัณฑ์อื่นๆ ในขั้นตอนการผลิตโมดูล

ชิป "แบบที่ใช้กันทั่วไป" ก็ใช้กระบวนการ COB เช่นกัน โดยนำชิปเปล่ามาติดบนแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ด้วยอุปกรณ์เชื่อมต่อ แล้วหยอดกาวอีพ็อกซี่ลงไป จากนั้นจึงประกอบชิ้นส่วนอื่นๆ เข้าด้วยกันผ่านกระบวนการ SMT จนได้แผ่นวงจรพิมพ์ นี่คือสิ่งที่แผงควบคุมระบบแสดงหมายเลขผู้โทรเข้าทำ วงกลมลวดสีทองที่เห็นคือลวดสีทองจำนวนมากที่เชื่อมต่อรอบชิป

หมายเหตุ: แผงควบคุมโทรศัพท์ CID (ภาพถ่ายโดยผู้เขียน ได่ ฮุย ในเทียนซุนหลง)

4. บรรจุภัณฑ์ขั้นสูง: ข้อพิพาทด้านสิทธิบัตร

อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ การต่อสู้ทางด้านสิทธิบัตรย่อมเกิดขึ้นในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์เช่นกัน คุณมาร์ค หัวหน้าธุรกิจให้คำปรึกษาด้านทรัพย์สินทางปัญญาของ Jiweiwang ได้เล่ากรณีคลาสสิกของการต่อสู้ระหว่างบริษัทจีนและบริษัทต่างชาติเกี่ยวกับสิทธิบัตรบรรจุภัณฑ์ ซึ่งมาจากอุตสาหกรรมไมโครโฟน MEMS

บริษัท Knowles ของสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นบริษัทแรกที่นำเทคโนโลยี MEMS มาใช้ในการผลิตไมโครโฟนเพื่อทดแทนอิเล็กเตรตแบบดั้งเดิม ได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรบรรจุภัณฑ์พื้นฐานในปี 2000 โดยอาศัยสิทธิบัตรนี้ Knowles ได้ฟ้องร้องดำเนินคดีละเมิดสิทธิบัตรกับบริษัท Akustica ของสหรัฐอเมริกา, Memstech ของสิงคโปร์, ADI ของสหรัฐอเมริกา, Wolfson ของอังกฤษ, Baoxing ของเกาหลีใต้, Amkor ของสหรัฐอเมริกา และ Goertek ของจีนแผ่นดินใหญ่ ในปี 2006 และยังได้เริ่มการสอบสวนตามมาตรา 337 อีกด้วย

บริษัท AAC ผู้ผลิตไมโครโฟน MEMS จากจีนแผ่นดินใหญ่ ได้ลงนามในข้อตกลงอนุญาตใช้สิทธิบัตรกับ Knowles ตั้งแต่เนิ่นๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการฟ้องร้องเรื่องสิทธิบัตร อย่างไรก็ตาม ค่าธรรมเนียมการอนุญาตใช้สิทธิบัตรที่สูงลิ่วก็กลายเป็นความจริงที่บริษัทในจีนแผ่นดินใหญ่ต้องเผชิญ ในทางตรงกันข้าม ห่วงโซ่อุตสาหกรรมในไต้หวัน จีน ให้ความสำคัญกับการหลีกเลี่ยงสิทธิบัตรของ Knowles ในสหรัฐอเมริกามากกว่า โดยสถาบันวิจัยอุตสาหกรรมไต้หวัน ร่วมกับผู้ผลิตอุปกรณ์เสียงไฟฟ้าชั้นนำ เช่น Meilu ได้ออกสิทธิบัตรอย่างน้อยเจ็ดฉบับเพื่อหลีกเลี่ยงสิทธิบัตรด้านบรรจุภัณฑ์ของ Knowles อย่างไรก็ตาม การให้ความสำคัญกับการหลีกเลี่ยงสิทธิบัตรพื้นฐานของ Knowles มากเกินไป ทำให้ไต้หวัน จีน ไม่ได้ใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบด้านการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่มีอยู่เดิมในด้านไมโครโฟน MEMS ส่งผลให้พลาดโอกาสทางการตลาด และในที่สุดก็กลายเป็น AAC และ Goertek ของจีนแผ่นดินใหญ่ไปในที่สุด

ห้า,ปิดผนึกห่ออุปกรณ์:"การเติบโตของกลุ่ม"

ผมได้เห็นการเติบโตของกลุ่มอุตสาหกรรมโทรศัพท์และสวิตช์ควบคุมโปรแกรม การสื่อสารเคลื่อนที่ และโทรศัพท์มือถือ รวมถึงการเติบโตของกลุ่มอุตสาหกรรมชิปในจีนแผ่นดินใหญ่ คำว่า "การเติบโตของกลุ่ม" นั้นเหมาะสมที่สุดเมื่อใช้กล่าวถึงอุตสาหกรรมอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์และการทดสอบ

ในงาน SEMICONChina 2021 ผมได้เห็นการผลิตอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์และอุปกรณ์ทดสอบในประเทศหลายประเภท ซึ่งรวมถึงการเจียร การตัด (DICING) การเชื่อมชิ้นส่วนด้วยคริสตัล (DIE BOND) การเชื่อมสายไฟ (WIRE BOND) และอุปกรณ์หลักอื่นๆ ในด้านต่างๆ

การพัฒนาอุปกรณ์ภายในประเทศจะเป็นประโยชน์อย่างมากในการทำลายการผูกขาด ลดต้นทุน ปรับปรุงประสิทธิภาพ และเพิ่มประสิทธิผล

ในการประชุมด้านบรรจุภัณฑ์ประจำปี 2020 ที่จัดขึ้นในเมืองเทียนสุ่ย หัวเทียนเซียวเซิงหลี่กล่าวว่า บริษัทด้านบรรจุภัณฑ์และการทดสอบควรยึดมั่นในแนวคิดความร่วมมือมากกว่าการแข่งขัน ส่งเสริมการสร้างอุปกรณ์และวัสดุภายในประเทศอย่างแข็งขัน และค่อยๆ พัฒนาแพลตฟอร์มการทดสอบให้แล้วเสร็จ

การใช้เครื่องจักรภายในประเทศเพื่อทำลายการผูกขาดของเครื่องจักรจากตะวันตกสามารถลดต้นทุนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเห็นได้ชัดเจนในด้านบรรจุภัณฑ์

บริษัท Xinqi Micro Devices ซึ่งเพิ่งเข้าจดทะเบียนในตลาดหลักทรัพย์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (Science and Technology Innovation Board) ได้เข้ามาเติมเต็มช่องว่างในตลาดอุปกรณ์การพิมพ์แบบไร้หน้ากาก (maskless lithography equipment) ในประเทศ อุปกรณ์การพิมพ์แบบเขียนโดยตรง (direct-write lithography equipment) ของบริษัทนี้ให้บริการในด้านแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และเซมิคอนดักเตอร์แบบครอบคลุม (จอแสดงผล FPD) และกำลังวางแผนพัฒนาอุปกรณ์การพิมพ์แบบเขียนโดยตรงสำหรับบรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์ (WLP) หลังจากเข้าจดทะเบียน ราคาหุ้นก็พุ่งสูงขึ้น และภาคส่วนเซมิคอนดักเตอร์โดยรวมก็ปรับตัวสูงขึ้นเช่นกัน (หวังว่านี่จะไม่ใช่แค่การฟื้นตัวชั่วคราว)

หมายเหตุ: ผู้เขียน ได่ ฮุย และ ฉู่ ลู่เจี๋ย หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของบริษัท Xinqi Micro Devices อยู่ที่บูธ

ในแง่ของเครื่องเชื่อมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (Die Bonding Machine) บริษัท Dongguan Plessin เคยเข้ามาเติมเต็มช่องว่างในตลาดเครื่องเชื่อมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ระดับไอซีแบบเส้นตรง (DIE BOND) ในประเทศ

หวัง หลิน จาก Beyond Moore Fund ได้นำเสนอตัวอย่างกรณีศึกษา: บริษัท Leiming Laser ได้เปิดตัวอุปกรณ์เซาะร่องด้วยเลเซอร์ + อุปกรณ์ตัดซ่อนด้วยเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับบริษัทจากตะวันตก ซึ่งเป็นการทำลายการผูกขาดในตลาด

6. อุปกรณ์ทดสอบ: “การเกิดขึ้นของกลุ่มต่างๆ”

อุปกรณ์ทดสอบส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องคัดแยก Handler สำหรับการทดสอบระดับชิป สถานีทดสอบ Probe สำหรับการทดสอบระดับเวเฟอร์ และเครื่องทดสอบอัตโนมัติ ATE

มีโอกาสมากมายสำหรับการผลิตอุปกรณ์ทดสอบในประเทศ กระบวนการใหม่ๆ นำมาซึ่งความต้องการในการปรับแต่ง และอาจใช้อุปกรณ์ภายในประเทศในขั้นตอนเดียวเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและผลการทำงานที่ดีขึ้น

บริษัท Shenzhen Silicon Electric เป็นผู้ผลิตสถานีตรวจสอบและเครื่องคัดแยก

หมายเหตุ: ผู้เขียน ได ฮุย และศาสตราจารย์ หู หง จากสถาบันเทคโนโลยีฮาร์บิน ณ บูธซิลิโคน

จาง เยว่ ซีอีโอของบริษัท Yuexin Technology ได้แนะนำให้ผมรู้จักกับผลิตภัณฑ์หลักคือ อุปกรณ์ทดสอบหน่วยความจำ ซึ่งประสบความสำเร็จอย่างมากในด้านประสิทธิภาพ ความสม่ำเสมอ และความเสถียร

Accelerate Technology เปิดตัวเครื่องทดสอบอัตโนมัติ ATE ประสิทธิภาพสูง ที่ผสานรวมปัญญาประดิษฐ์ (AI)

หมายเหตุ: ผู้เขียน ได ฮุย และซีอีโอ อู๋ กัง จากบริษัท Acceleration Technology อยู่ที่บูธ

บริษัท Shaoxing Hongbang ได้จัดแสดงเครื่องทดสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องคัดแยกหลากหลายชนิด ผมจึงลองใช้งานเครื่องเหล่านั้นด้วยตัวเอง

หมายเหตุ: เครื่องทดสอบอุปกรณ์แบบแยกชิ้นที่จัดแสดงโดย Shaoxing Hongbang

บริษัท Nanjing Hongtai Semiconductor ได้จัดแสดงผลิตภัณฑ์ทดสอบอัตโนมัติ (ATE) สำหรับเซมิคอนดักเตอร์หลายรุ่น ในปี 2019 บริษัทได้เข้าซื้อกิจการทั้งหมดของ Azurtest Co., Ltd. (Azurtest) ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเป็นบริษัทที่มีชื่อเสียงด้านเทคโนโลยีการทดสอบแบบอนาล็อก

หมายเหตุ: บริษัท Hongtai Semiconductor จัดแสดงเครื่องทดสอบสัญญาณผสมรุ่น MS8000

บริษัทที่ให้บริการที่เกี่ยวข้องก็กำลังพัฒนาเช่นกัน บริษัท Shanghai Jifeng Electronics มีบริการต่างๆ เช่น การวิเคราะห์วัสดุ การวิเคราะห์ความเสียหาย และการรับรองความน่าเชื่อถือ

เจ็ดวัสดุบรรจุภัณฑ์:การพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

ในด้านวัสดุ จีนแผ่นดินใหญ่ก็กำลังพัฒนาตามทันเช่นกัน เช่น วัสดุรองรับและโครงตะกั่ว ซึ่งเมื่อเร็วๆ นี้ได้มีการ "หารือเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสีพื้นฐาน"

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ใช้ทองคำซึ่งเป็นโลหะมีค่าจำนวนมาก โดยส่วนใหญ่ใช้ในการเชื่อมต่อสายไฟของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมนี้ยังคงส่งเสริมการใช้ทองแดง (หรือแม้แต่อลูมิเนียม) เพื่อทดแทนทองคำในหลายๆ ด้านมากขึ้นเรื่อยๆ และบริษัทในจีนแผ่นดินใหญ่ก็ทำงานอย่างหนักในเรื่องนี้เช่นกัน

อุตสาหกรรมการผลิตชิปของเซินเจิ้นเติบโตช้ากว่าเมืองอื่นๆ ในประเทศจีน ดังนั้นจึงวางแผนที่จะแซงหน้าในบางด้าน เริ่มตั้งแต่ปี 2020 เซินเจิ้นจะส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารรุ่นใหม่ บิ ยาเล่ย เลขาธิการสมาคมหุ่นยนต์เซินเจิ้น กล่าวว่า เมื่อวันที่ 30 ธันวาคม 2020 สถาบันวิทยาศาสตร์ขั้นสูงแห่งสถาบันวิทยาศาสตร์จีนได้จัดตั้งสถาบันนวัตกรรมวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงนานาชาติเซินเจิ้น (ต่อไปนี้เรียกว่า "สถาบันวัสดุอิเล็กทรอนิกส์") ในเขตเป่าอัน โดยมุ่งเน้นที่วัสดุบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงระดับไฮเอนด์ และมีเป้าหมายเพื่อส่งเสริมการผลิตวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ระดับสูงในประเทศให้ "ก้าวล้ำ"

8. ฮีโร่ "แกนหลัก" ตัวจริง: อย่าลืม "แกนหลัก" ดั้งเดิม และสะสมซิลิคอนให้ได้หลายพันไมล์

นายติง เหวินหวู่ หัวหน้ากองทุนวงจรรวมแห่งชาติ ได้โพสต์เพลง "วีรบุรุษชิปตัวจริง" ซึ่งถ่ายทอดความรู้สึก "หลัก" ของคนทำงานด้านชิปจำนวนมาก นั่นคือ ใช้ "แกนหลัก" ของเราเพื่อทำให้ "ความฝันด้านแกนหลัก" ของจีนเป็นจริงร่วมกัน ให้ "แกนหลัก" ของเราเป็นเหมือนดวงดาวและท้องทะเล ที่ทำให้โลกเชื่อมต่อและมีปฏิสัมพันธ์กัน

ข้อสงวนสิทธิ์: บทความนี้คัดลอกมาจาก "Dai Hui Steve" ซึ่งสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญา โปรดระบุแหล่งที่มาและผู้เขียนต้นฉบับเมื่อนำไปเผยแพร่ซ้ำ หากพบการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก