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山东才聚电子科技有限公司:中国半导体产业的
发布人: 海燕论坛游戏平台 来源: 海燕论坛游戏官网 发布时间: 2020-07-23 10:46

  由中国国际科技促进会组织的“半导体功率器件自动化封装技术及装备”科技评价会定于2020年7月16日下午在腾讯会议室(会议ID:875 496 247)召开。大学微电子研究所教授王水弟,科技大学材料学院教授曲选辉,中国科学院半导体研究所研究员陈弘达,中国半导体行业协会封装分会研究员级高工,中国半导体行业协会高级工程师任振川,科学技术部火炬中心研究员何志明,工业和信息化部电子工业标准化研究院高级工程师王毅出席了会议。会议由中国国际科技促进会副秘书长张勇生主持。

  山东才聚电子科技有限公司是一家从事半导体器件封装设备的研发、生产和销售的国家高新技术企业,市级专精特新示范企业,技术先进型企业, PCT 国际专利申请大户。

  半导体产业是国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业,是高新技术产业发展的核心,具有极强的创新力和融合力,已经渗透到国民生活、生产以及国防安全等各个领域。因此,世界各强国都把半导体产业列为国家发展的重点支柱产业。在云计算、大数据、移动互联网、物联网等新兴市场需求迅猛发展的带动下,全球半导体产业呈现增长势头,2019年全球半导体产业营收达到4725亿美元,增速创下有史以来的最高纪录。

  而随着半导体产业的高速发展,功率半导体智能封装技术研究方兴未艾。早在2015年5月,国务院发布《中国制造 2025》重点领域技术线年,中国集成电市场规模占全球的比例将达到43.35%45.64%,中国将成为世界最大的IC产业链设计、制造,在诸多优势领域达到世界先进水平。功率半导体产业受益于国家重点支持,有望在十三五期间实现从“材料-晶圆-封装-器件-应用”的全产业链自主技术突破。近两年来,随着中国芯片制造规模的不断扩大以及终端电子应用市场的快速成长,极大地推动了中国半导体封装产业的成长,从而使半导体封装技术的重要性更加出来。

  得益于国内家电、汽车、航空航天、高铁等产业的迅速崛起,我国的电子产品的产量极速扩大,但是高端的电子产品还需要大量进口,主要原因在于我国电子产品质量的不稳定,高端的产品产量不足,电子产品封装测试设备目前国内更是短板,严重制约了行业的发展。高端的封装测试设备大部分是从日本、、美国等发达国家进口,价格昂贵,而且售后维修麻烦,且与国内的产品需求不一致。

  此外,目前半导体封装、测试行业,国外同行都在向自动化、集成化方向发展,而国内的自动化封装测试刚刚起步,与国际上的先进水平还有不小的差距。半导体自动化设备大部分为国外厂商所垄断,价格高,使用效率低,核心技术不为我们所掌握,处处受制于人。

  目前,功率半导体封装技术已经成为半导体产业不可或缺的重要组成部分。在当今国内外微电子工业蓬勃发展的新形势下,现阶段的晶片设计与制造日益复杂、精巧,而封装技术必须同步提升才能维持我国在半导体封装产业的全球竞争力。因此深入开展对功率半导体智能封装技术及其装备的研究具有极其重要的意义和广阔的市场前景,其推广应用价值也是不言而喻。

  本项目提供半导体智能封装技术及装备,属于半导体生产设备,主要用于半导体的封装及测试,与市面上的生产设备相比具有显著的优势,与国外先进的生产设备相比差距非常小,可替代进口。

  (1)项目采用间隙线性传输装置,实现了整个生产线的流水化作业,该装置主要包括移料凸轮、移料升降凸轮、定位凸轮、移料拨爪和定位拨爪,完全由定位凸轮、移料升降凸轮和移料凸轮的轮廓来精确控制移料拨爪与定位拨爪的动作,传输准确,用机械结构代替电控制,动作可靠,任何一个动作的进行不依赖对前一个动作的检测,节省了大量的检测时间,提高工作效率,本技术核心专利为发明专利:间歇线)切跳线(CLIP)的自动化,本项目产品具有自动切跳线装置,能够自动输送卷带,并将卷带的跳线自动切下,吸头升降机构带动吸头吸取切下的跳线,将切下的跳线移出并布线,本跳线自动切筋装片装置结构简单,且工作过程不需要人工参与,操作方便提高了工作效率,是现有CLIP技术中准确性最高的,为现代半导体CLIP的发展方向。本技术核心专利为发明专利:一种跳线自动切筋装置及工作过程,专利号:6.0;

  (3)采用桥堆半成品测试机,排放在测试台上,并通过动力机构输送,然后通过测试机构对测试台上的桥堆半成品进行测试,检测机构检测桥堆半成品的,控制机构控制测试机构与动力机构相配合,对桥堆半成品逐个测试,该测试机直接对桥堆半成品进行测试,可在设备运行中对产品进行实时检测,该技术核心专利为发明专利:一种桥堆半成品测试机及检测方法,专利号:0.4。

  (4)采用真空接触式焊接炉取代隧道炉,为国内首创,可在料片搬运过程中对料片进行加热、焊接速度快且避免料片氧化,可有效降低半导体模块、整流器的芯片焊接空洞率,可下降70%,达到3%以下,该技术核心专利为实用新型专利:一种线 。

  该公司采用厚膜网印工艺取代传统的点胶工艺,使网印的厚度可以提高2.6倍至1.3mm,可以满足绝大部分设计师的需求,申请并已获授权的国家发明专利1项,可有效解决料片高度差0.5mm无法网印的世界性难题。

  科技大学材料学院教授曲选辉评价道“采用自动化合片工艺取代手工合片工艺,有效提升生产效率,降低人力投入及因人为操作失误造成产品不合格的现象。同时,解决了芯片偏位、错模等问题。”

  中国科学院半导体研究所研究员陈弘达认为:“采用国内首创的真空式跃进焊接炉取代隧道炉,解决耗能过高(电能、氮气、氢气)、焊接后焊锡空洞率过高等行业难题。并采用自动化弹夹入料系统取代人工装载,解决了焊接后成品堆叠损伤芯片等问题,有效提升产品品质。”

  中国半导体行业协会封装分会研究员级高工说:“该公司采用CCD 检测、真空度检测等多种检测相结合方式,设备在运行中可时时检测确生产质量。”

  目前,我国高端的封装测试设备大部分是从等地区进口,价格昂贵,进口设备一台就要两百多万人民币,而且售后维修麻烦,且与无法满足国内各企业不同的产品需求。因此,国内用户急切需要国产设备来替代进口设备。

  此外,半导体封装、测试行业,国外同行都在向自动化、集成化方向发展,而国内的自动化封装测试刚刚起步,与国际上的先进水平还有不小的差距。半导体自动化设备大部分为国外厂商所垄断,价格高,使用效率低,核心技术不为我们所掌握,处处受制于人,针对此情况,我公司进行该项目的研发,提供一种具有自主知识产权的高效节能半导体智能化生产线,与市面上的生产设备相比具有显著的优势,具有自动化程度高,生产效率高、节能降耗效果显著、操作工艺简单,解除工人劳度强度、封装产品质量稳定等特点,与市场现有主流生产设备相比,本项目产品生产效率由原来的500支/时/人提高到6000支/时/人,节省人力70%以上,耗电量减少30%以上,减少耗氮气、氢气用量50%以上。产品品质相比市场原有产品提高20%,半导体模块、整流器的芯片焊接空洞率下降70%,达到3%以下,达到如今国内最佳水平,综合技术水平与国外先进的生产设备相比差距非常小,可替代进口。

  半导体产业在国家科技战略中具有举足轻重的作用,是信息技术的基础,对国家或地区的经济发展具有深远的影响。根据 SIA(美国半导体协会)的预测,2020年全球半导体市场规模将比2019年增长6.5%,市场规模达 4 610亿美元。

  半导体的生产中封装是必不可少的,半导体封装技术将以高速发展的势态呈现在21世纪。为了降低生产成本,国际国内半导体制造商以及封装测试代工企业纷纷将其封装产能转移至中国,从而直接拉动了中国半导体封装产业规模的迅速扩大。同时,中国芯片制造规模的不断扩大以及巨大且快速成长的终端电子应用市场也极大地推动了中国半导体封装产业的成长。

  从我公司近几年在客户得到的反馈来看,国内对高端封装测试设备的需求,保守估计每年在二十亿人民币左右,而且还在以每年百分之三十的速度增长,国内几家企业的产值也就在六至七亿人民币左右,潜力巨大。该项目产品已成功打入乐山无线电股份有限公司、扬州扬杰电子、江苏捷捷微电子等国内电子产品生产龙头企业。从机器使用对比来看,无论从效率,产品的空洞率等各项指标达到并部分超过了进口设备。得到了行业内大公司的一致认可,完全可以替代进口设备。

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