手機(jī)一天充3次電?電腦帶不動(dòng)新下載的游戲?挖礦機(jī)的獨(dú)立顯卡又燒了?提升芯片的性能,這些問(wèn)題都可解決。一顆芯片的誕生,需要前道工序負(fù)責(zé)制備晶體管及其電路,后道工序?qū)π酒龇庋b和測(cè)試。如何才能提升芯片的性能?一種方式是提升芯片制造中的前道工藝,

手機(jī)一天充3次電?電腦帶不動(dòng)新下載的游戲?挖礦機(jī)的獨(dú)立顯卡又燒了?
提升芯片的性能,這些問(wèn)題都可解決。
一顆芯片的誕生,需要前道工序負(fù)責(zé)制備晶體管及其電路,后道工序?qū)π酒龇庋b和測(cè)試。
如何才能提升芯片的性能?
一種方式是提升芯片制造中的前道工藝,目前,IBM已推出全球首款2nm制程芯片,這種高密度的晶體管技術(shù),能把如今手機(jī)的續(xù)航提高到四天,對(duì)大型的數(shù)據(jù)中心、個(gè)人電腦,以及自動(dòng)駕駛汽車(chē),也有很大的性能提升潛力。
另一種則是優(yōu)化芯片制造中的后道工藝——封裝,包括貼晶片、焊線、塑封、切筋、測(cè)試等工序。先進(jìn)封裝能滿足芯片高集成度的需求,也就讓芯片的 I/O 接口更多,密度更大,性能更好。最重要的是,這是一種商業(yè)化落地更容易,性價(jià)比更高的選擇。
當(dāng)前,不論是臺(tái)積電、三星、英特爾,還是日月光、安靠、長(zhǎng)電科技、通富微電、華天科技在內(nèi)的OSAT廠商(封裝測(cè)試企業(yè))都已布局先進(jìn)封裝技術(shù)。
資料顯示,2019年全球先進(jìn)封裝芯片的全球出貨量約750億顆,伴隨著半導(dǎo)體行業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng),預(yù)計(jì)到2025年,全球先進(jìn)封裝芯片產(chǎn)量將達(dá)到1600億顆,綜合年化增速14%。
先進(jìn)封裝設(shè)備賽道雖然明朗,但技術(shù)壁壘很高,市場(chǎng)長(zhǎng)期被荷蘭Besi、新加坡的 ASM Pacific、美國(guó) K&S、日本 Shinkawa 等國(guó)際知名廠商占據(jù),而國(guó)內(nèi)封裝設(shè)備廠商主要以傳統(tǒng)低端設(shè)備為主,先進(jìn)封裝設(shè)備國(guó)產(chǎn)率相對(duì)較低。
看到市場(chǎng)痛點(diǎn)的俞峰、王宏剛、王宏波三人組建了研發(fā)團(tuán)隊(duì),后于2014年創(chuàng)立了華封科技,專(zhuān)注于做先進(jìn)封裝設(shè)備。
在華封科技聯(lián)合創(chuàng)始人王宏波看來(lái), “傳統(tǒng)的貼片機(jī)的精度至少是在 20~25 微米之間,根本無(wú)法滿足先進(jìn)封裝的需求,因此華封一開(kāi)始就從先進(jìn)封裝貼片機(jī)切入市場(chǎng)。先進(jìn)封裝貼片機(jī)最核心的指標(biāo)就是精度和速度,精度范圍一般在 3~5 微米之間,華封的優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備能做到和歐系、日系設(shè)備同一精度的水平上,速度是他們的 1~2 倍,為客戶解決最為棘手的問(wèn)題?!?/p>
目前,成立 7 年的華封科技已經(jīng)躋身全球晶圓級(jí)貼片設(shè)備前三,與臺(tái)積電、日月光、矽品、通富微電等頂級(jí)半導(dǎo)體封裝制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)了合作。
據(jù)悉,華封科技正籌備B輪融資,擬投入超3億元用于大陸生產(chǎn)基地建設(shè),市場(chǎng)及客戶拓展,新產(chǎn)品線研發(fā)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)。
首款產(chǎn)品獲巨頭認(rèn)可、打通臺(tái)灣市場(chǎng),現(xiàn)已躋身全球前三
2000年左右,封裝技術(shù)就從西方向東方轉(zhuǎn)移,但封裝設(shè)備市場(chǎng)一直被日系和歐系廠商主導(dǎo),彼時(shí),新加坡聚集了美光、格羅方德、星科金朋等眾多領(lǐng)先的半導(dǎo)體企業(yè),但卻并無(wú)幾家本土封裝設(shè)備廠商。
封裝技術(shù)是從Flip Chip(覆晶封裝)開(kāi)始,才進(jìn)入到先進(jìn)封裝領(lǐng)域,F(xiàn)lip Chip設(shè)備正式量產(chǎn)的時(shí)間在2004年、2005年左右,但業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)做Flip Chip設(shè)備的廠商并不多。
2007 年,為業(yè)內(nèi)頂尖廠商工作的華封團(tuán)隊(duì)看到封裝技術(shù)的大趨勢(shì),開(kāi)始做 Flip Chip 封裝設(shè)備研發(fā),接著順利進(jìn)行了客戶測(cè)試驗(yàn)證工作。此后于2011 年推出了蘋(píng)果 A9 芯片封裝環(huán)節(jié)所用到的 POP(層疊封裝)貼片機(jī)。
積累了行業(yè)經(jīng)驗(yàn)后,2014年,俞峰、王宏剛、王宏波三人在香港成立了華封科技,并在新加坡設(shè)立研發(fā)及生產(chǎn)制造中心。
華封能很快切入市場(chǎng),除了自身實(shí)力過(guò)關(guān),也帶有一些運(yùn)氣成分。王宏波表示,“在臺(tái)灣半導(dǎo)體設(shè)備材料展覽會(huì)上,一家巨頭注意到了華封設(shè)備與眾不同的統(tǒng)一平臺(tái)模塊化設(shè)計(jì),并提出了優(yōu)化意見(jiàn),華封團(tuán)隊(duì)收到反饋后優(yōu)化迭代了設(shè)備,快速推出了晶圓級(jí)先進(jìn)封裝設(shè)備AvantGo 2060W,獲得了日月光的青睞。由此,華封打開(kāi)了整個(gè)臺(tái)灣市場(chǎng)?!?/p>
(圖為華封AvantGo2060W)
王宏波還提到,“封裝廠的先進(jìn)封裝產(chǎn)線對(duì)貼片機(jī)的精度、速度、穩(wěn)定性的要求都非常高,而且精度和速度往往是難以兼得。能快速獲得巨頭認(rèn)可,源于華封能夠做到三者兼?zhèn)洹!?/p>
在半導(dǎo)體制造行業(yè),一代產(chǎn)品,往往是固定的設(shè)備、工藝,一旦產(chǎn)品更新?lián)Q代,產(chǎn)線也必須隨之調(diào)整,而半導(dǎo)體制造設(shè)備價(jià)格高昂,更換成本非常高。
為了幫助封裝廠降低成本,同時(shí)提升自身產(chǎn)品的產(chǎn)線適應(yīng)度,華封科技的產(chǎn)品都采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)以及模塊化設(shè)計(jì)。單體設(shè)備只需要更換不同功能、不同工藝的模組就能滿足產(chǎn)線變化的需要。
舉例來(lái)說(shuō),一臺(tái)設(shè)備有4個(gè)不同的接口,就可以去貼不同尺寸的die(裸晶),而傳統(tǒng)的只有1個(gè)接口的設(shè)備,需要4臺(tái)設(shè)備串聯(lián)起來(lái)才能實(shí)現(xiàn)?!安粌H是降低成本,這樣的設(shè)計(jì)還能增加下游制造企業(yè)產(chǎn)線變更的靈活度?!蓖鹾瓴ㄕf(shuō)。
(圖為華封 AvantGo 2060 SD)
華封的平臺(tái)模塊化設(shè)計(jì)可以用一臺(tái)機(jī)器滿足客戶的不同需求,同時(shí)模塊可以根據(jù)客戶的制造工藝進(jìn)行優(yōu)化。
而部分設(shè)備廠商由于追求規(guī)模效益,選擇生產(chǎn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,真正有能力解決客戶技術(shù)難題并因客戶需求生產(chǎn)定制化產(chǎn)品的廠商很少,這讓華封找到了自身的差異化定位。
2017年,華封科技開(kāi)始商業(yè)化落地,截至目前,在售設(shè)備完成了臺(tái)積電、日月光、矽品、通富微電等國(guó)際及國(guó)內(nèi)超一線半導(dǎo)體封測(cè)廠及晶圓廠的全線測(cè)試(PoC)及銷(xiāo)售。
2018年,華封實(shí)現(xiàn)了盈虧平衡,進(jìn)入高速發(fā)展階段。華封科技的晶圓級(jí)封裝產(chǎn)品打敗 Besi、ASM 等國(guó)際排名領(lǐng)先的裝備提供商,成為全球排名第一的封測(cè)公司 (日月光) 的 5G 芯片生產(chǎn)工藝關(guān)鍵設(shè)備的核心供應(yīng)商;AvantGo 系列產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于日月光為美國(guó)高通、博通、德州儀器、華為海思等公司代工的 5G 芯片生產(chǎn)線、以及為美國(guó)英偉達(dá)公司的人工智能芯片生產(chǎn)線。
目前,華封在全球晶圓級(jí)貼片設(shè)備中位列前三,在高端半導(dǎo)體封裝設(shè)備積累了國(guó)際領(lǐng)先的核心技術(shù),特別在 Flip Chip 倒裝芯片、Fan-Out 扇出型晶圓級(jí)芯片封裝、2.5D/3D 封裝、SIP 整合封裝、Stack-Die Memory 層疊封裝等先進(jìn)封裝設(shè)備上擁有成熟的產(chǎn)品線。
設(shè)備性能趕超Besi等老牌廠商,擬投超3億建設(shè)國(guó)內(nèi)研發(fā)中心
數(shù)據(jù)顯示,2019 年全球先進(jìn)封裝設(shè)備市場(chǎng)體量在 3.8 億美元,預(yù)計(jì)每年增速在 10%,2025 年將達(dá)到 6.73 億美元。其中大中華地區(qū)受產(chǎn)業(yè)政策的刺激和貿(mào)易戰(zhàn)進(jìn)口替代的因素影響,在全球占比約 70%,即市場(chǎng)將達(dá)到 4.37 億美元。
在王宏波看來(lái),與傳統(tǒng)封裝相比,先進(jìn)封裝能滿足芯片高集成度的需求,也就意味著芯片的 I/O 接口更多,密度更大,對(duì)機(jī)臺(tái)的穩(wěn)定性和精度要求也更高。先進(jìn)封裝貼片機(jī)的精度范圍在 3~5 微米之間,而傳統(tǒng)的貼片機(jī)至少是在 20~25 微米之間,根本無(wú)法滿足先進(jìn)封裝的要求。
良率和速度對(duì) OSAT 廠商至關(guān)重要,對(duì)應(yīng)到先進(jìn)封裝貼片機(jī)就是精度和速度,但精度和速度往往是矛盾的,提高速度有時(shí)會(huì)影響精確度。王宏波指出,華封設(shè)備的優(yōu)勢(shì)在于可以做到在和歐系、日系設(shè)備同一精度的基礎(chǔ)上,速度快上1~2倍,并能實(shí)現(xiàn)7x24小時(shí)持續(xù)穩(wěn)定工作,為客戶解決痛點(diǎn)。
在客戶服務(wù)上,華封選擇為客戶提供駐場(chǎng)服務(wù),積極配合客戶進(jìn)行最先進(jìn)的工藝進(jìn)行探索。
“先進(jìn)封裝設(shè)備更換的成本十分高昂,往往賣(mài)出一臺(tái)設(shè)備的時(shí)候,只是合作的開(kāi)始。”在王宏波看來(lái),華封服務(wù)的客戶如日月光等都是行業(yè)頭部企業(yè),代表著行業(yè)技術(shù)的未來(lái),有很強(qiáng)的標(biāo)桿作用。當(dāng)一款設(shè)備被頭部企業(yè)認(rèn)可使用,后來(lái)者都會(huì)紛紛效仿。與此同時(shí),華封為巨頭服務(wù),也會(huì)反哺自己的技術(shù)迭代。
團(tuán)隊(duì)上,華封的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)曾在新加坡知名半導(dǎo)體企業(yè)任職,多位研發(fā)人員擁有超30年以上半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。此外,團(tuán)隊(duì)還有來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、傳統(tǒng)IT行業(yè)的人員,多元化的團(tuán)隊(duì)讓華封兼具深厚行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與更先進(jìn)的產(chǎn)品理念。
“華封的名字中,封指封裝行業(yè),而取華字,是因我們創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)都是華人?!蓖鹾瓴ㄌ岬?,2020 年下半年,華封開(kāi)始拓展國(guó)內(nèi)市場(chǎng),把國(guó)際最先進(jìn)的技術(shù)引進(jìn)國(guó)內(nèi),期望能增加中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)設(shè)備供應(yīng)鏈安全系數(shù)。
王宏波還透露,目前華封的國(guó)內(nèi)訂單增長(zhǎng)迅速,預(yù)計(jì)2021年的營(yíng)收會(huì)比去年翻一倍。下一步擬完成超3億元B輪融資,融資后資金將會(huì)用于幾大方面:
第一, 擴(kuò)產(chǎn)能。會(huì)在國(guó)內(nèi)設(shè)立生產(chǎn)基地,一方面可以擴(kuò)大設(shè)備產(chǎn)能,另一方面也可以充分利用中國(guó)供應(yīng)鏈的優(yōu)勢(shì)降低設(shè)備成本。
第二, 加大研發(fā)投入。在垂直方向,會(huì)繼續(xù)發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì),一方面研發(fā)更高端的亞微米精度的Hybrid Bond設(shè)備,另一方面,在國(guó)內(nèi)成立研發(fā)團(tuán)隊(duì),研發(fā)面向大陸市場(chǎng)的中高端封裝設(shè)備。水平方向,會(huì)考慮通過(guò)自主研發(fā)或并購(gòu)的方式來(lái)豐富和完善自身產(chǎn)品線。
第三, 加大市場(chǎng)拓展投入。對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng),會(huì)針對(duì)國(guó)內(nèi)客戶建立專(zhuān)業(yè)的本地化銷(xiāo)售團(tuán)隊(duì)以及本地化售后服務(wù)團(tuán)隊(duì),今年國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)會(huì)擴(kuò)展至100人左右,國(guó)際市場(chǎng)方面,會(huì)開(kāi)始開(kāi)拓韓國(guó)和美國(guó)市場(chǎng)。
最后,未來(lái)3年,當(dāng)公司的規(guī)模足夠大,業(yè)務(wù)足夠成熟時(shí),會(huì)考慮籌備上市。