在AI算力爆發(fā)與半導(dǎo)體技術(shù)迭代雙重驅(qū)動(dòng)下,先進(jìn)封裝已成為全球芯片產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心賽道,HBM、CoWoS、3D堆疊等高端制程的快速普及,正深刻重塑封裝工藝與設(shè)備需求。
5月27日至29日,第十屆集微大會(huì)在上海張江科學(xué)會(huì)堂隆重舉辦。在先進(jìn)封測(cè)技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)上,和研科技技術(shù)總監(jiān)王曉亮先發(fā)表名為“先進(jìn)封裝推動(dòng)下磨劃設(shè)備的變革”主題演講,深入剖析了傳統(tǒng)封裝與先進(jìn)封裝的工藝代差,指出業(yè)界面臨超薄晶圓加工、超高潔凈度、高精度切割等全新挑戰(zhàn),傳統(tǒng)磨劃設(shè)備已難以適配產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,亟待進(jìn)行系統(tǒng)創(chuàng)新升級(jí)。
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針對(duì)行業(yè)普遍面臨的痛點(diǎn)與挑戰(zhàn),和研科技實(shí)現(xiàn)設(shè)備整機(jī)到關(guān)鍵零部件的全鏈條自主可控,本次重磅推出三大創(chuàng)新新品,全面覆蓋先進(jìn)封裝核心工序,為高端制程提供一站式解決方案。大會(huì)期間,王曉亮接受集微網(wǎng)專訪,詳解和研科技多款重要設(shè)備在核心技術(shù)研發(fā)、工藝優(yōu)化、智能化升級(jí)等方面的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)、關(guān)鍵突破與技術(shù)成果,以及未來(lái)產(chǎn)品布局等重要戰(zhàn)略。
未來(lái),和研科技將堅(jiān)持全鏈條自主創(chuàng)新,直擊行業(yè)“卡脖子”痛點(diǎn),以一站式國(guó)產(chǎn)化方案為先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)能,并為國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備高端化、自主化樹(shù)立新標(biāo)桿。
先進(jìn)封裝驅(qū)動(dòng)變革:磨劃設(shè)備迎來(lái)全新挑戰(zhàn)
在半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)鏈中,磨片、劃片是芯片制造的核心基礎(chǔ)工序,設(shè)備的性能、精度與穩(wěn)定性,甚至直接決定芯片的良率與品質(zhì)。王曉亮表示,“隨著先進(jìn)封裝技術(shù)快速迭代,傳統(tǒng)封裝的工藝標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)模式已經(jīng)無(wú)法適配當(dāng)下的芯片制造需求,同時(shí)倒逼磨劃設(shè)備企業(yè)不斷突破技術(shù)瓶頸,完成產(chǎn)品的迭代升級(jí)。”
他進(jìn)一步闡釋道,過(guò)去傳統(tǒng)封裝場(chǎng)景例如QFN/DFN、SOT/SOP等,芯片厚度普遍在150微米以上,晶圓物理強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)單一,對(duì)磨劃設(shè)備的切割精度、工藝模式要求較低,常規(guī)的直線切割模式即可滿足生產(chǎn)需求。同時(shí),傳統(tǒng)封裝的加工對(duì)象多為塑封料、金屬框架結(jié)構(gòu),切割難度小、加工速度快,整體生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單、穩(wěn)定。
當(dāng)然,為適配薄晶圓加工需求(50-150um晶圓厚度),傳統(tǒng)封裝也有自己的手段。比如在存儲(chǔ)芯片制程,行業(yè)普遍采用DBG、DBG等新型工藝,核心邏輯是“先切割、后減薄”,通過(guò)提前完成部分切割工序,規(guī)避超薄晶圓后續(xù)加工的破損風(fēng)險(xiǎn)。在IGBT芯片制程中,針對(duì)薄晶圓的加工,還會(huì)采用邊緣保留工藝,減薄時(shí)留存晶圓邊緣厚度作為支撐結(jié)構(gòu),待背面金屬工藝完成后,再去除邊緣環(huán)完成芯片分離,大幅降低超薄芯片加工的破損率。王曉亮說(shuō)。
但進(jìn)入先進(jìn)封裝時(shí)代,芯片制程迎來(lái)了顛覆性變革,超薄晶圓加工成為行業(yè)常態(tài)。王曉亮指出,“如今行業(yè)內(nèi)主流芯片厚度不斷下探,大量產(chǎn)品需要減薄至50微米甚至更低,晶圓物理強(qiáng)度大幅衰減,極易出現(xiàn)破損、崩邊問(wèn)題,這給磨劃、減薄工藝帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。”
工藝的革新,直接推動(dòng)磨劃設(shè)備發(fā)生變革。他進(jìn)一步強(qiáng)調(diào),最直觀的變化就是切割模式的升級(jí),設(shè)備從傳統(tǒng)單一的直線切割,升級(jí)為可適配復(fù)雜制程的環(huán)形切割,需要新增精準(zhǔn)起刀、軌跡切換等核心動(dòng)作,對(duì)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)精度、控制系統(tǒng)穩(wěn)定性提出了極高要求。同時(shí),先進(jìn)封裝不同技術(shù)路線對(duì)設(shè)備的差異化需求,也讓設(shè)備兼容能力成為核心考核指標(biāo)。
此外,在3D、2.5D主流先進(jìn)封裝技術(shù)中,設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景和性能標(biāo)準(zhǔn)截然不同。3D封裝作為核心技術(shù),設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景從傳統(tǒng)封測(cè)工廠轉(zhuǎn)移至晶圓廠,潔凈度要求實(shí)現(xiàn)跨越式提升,需要達(dá)到百級(jí)、十級(jí)甚至更高標(biāo)準(zhǔn),這是傳統(tǒng)磨劃設(shè)備廠商面臨的重要技術(shù)壁壘,亟待突破升級(jí)。
全鏈條自主創(chuàng)新:攻堅(jiān)推出三大核心產(chǎn)品
針對(duì)先進(jìn)封裝帶來(lái)工藝變革,和研科技深耕半導(dǎo)體磨劃設(shè)備領(lǐng)域多年,依托成熟的研發(fā)體系與產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn),精準(zhǔn)對(duì)標(biāo)市場(chǎng)核心需求,自主研發(fā)推出多款核心設(shè)備,覆蓋先進(jìn)封裝超薄晶圓加工、高潔凈處理忽然精密倒模等核心場(chǎng)景,提供全套國(guó)產(chǎn)化解決方案。
據(jù)王曉亮介紹,和研科技自主研發(fā)了DS9268型全自動(dòng)高潔凈修邊機(jī),專為解決超薄晶圓減薄崩邊、應(yīng)力破損等核心痛點(diǎn)。超薄晶圓原始邊緣為圓弧倒角結(jié)構(gòu),極致減薄后會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重應(yīng)力集中,導(dǎo)致加工過(guò)程中極易出現(xiàn)邊緣碎裂甚至碎裂,大幅降低產(chǎn)品良率。
“我們的專用設(shè)備將晶圓圓弧邊緣改造為垂直線形貌,徹底優(yōu)化晶圓邊緣應(yīng)力分布,從根源規(guī)避減薄、切割過(guò)程中的破損問(wèn)題。同時(shí)設(shè)備適配晶圓廠超高潔凈生產(chǎn)環(huán)境,完全滿足3D先進(jìn)封裝的嚴(yán)苛生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),有效解決傳統(tǒng)設(shè)備潔凈度不足、修邊精度差、良率低等行業(yè)難題。”王曉亮說(shuō)。
其次,針對(duì)2.5D封裝工藝,雖然潔凈度要求低于3D封裝,但面臨全新的工藝難題,硅中介層臨時(shí)鍵合工序產(chǎn)生的溢膠會(huì)形成Over molding,直接影響后續(xù)減薄加工,這就要求設(shè)備具備高精度邊緣處理、Cover鍵合片翹曲的能力,適配新型制程需求。
基于行業(yè)變革需求,和研科技完成了核心設(shè)備的迭代升級(jí),推出DS9261新一代磨劃設(shè)備,全面替代傳統(tǒng)的DS9260機(jī)型。王曉亮表示,“這款設(shè)備最大的優(yōu)勢(shì)是全制程兼容,可同時(shí)適配傳統(tǒng)封裝與先進(jìn)封裝工藝,集成二流體清洗、二氧化碳發(fā)生器等多項(xiàng)核心功能,兼容多種晶圓貼膜、搬運(yùn)模式,完美匹配環(huán)形切割、高精度軌跡切割等新型工序。”
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此外,和研科技推出的RMT-3320Re-Mounter設(shè)備是全球首臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)單一機(jī)臺(tái)兩次倒模,將兩個(gè)重復(fù)工序合二為一,大大降低可能出現(xiàn)的運(yùn)輸過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn),減少人工參與時(shí)間同時(shí)提高了生產(chǎn)效率。
超薄晶圓質(zhì)地極脆,傳統(tǒng)加工過(guò)程中頻繁取放、轉(zhuǎn)運(yùn)極易造成破碎,是行業(yè)良率提升的核心瓶頸。王曉亮稱,“這款設(shè)備支持防腐蝕膜、高速透光膜雙膜快速互換,適配激光背面加工需求,且所有工序均在同一平臺(tái)完成,無(wú)需拆卸晶圓,徹底規(guī)避超薄晶圓轉(zhuǎn)運(yùn)破碎風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)兼容藍(lán)膜、白膜等多種主流膜材,適配全品類生產(chǎn)需求。”
據(jù)介紹,除了上述三款設(shè)備,和研科技持續(xù)聚焦行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與痛點(diǎn)并堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新,目前已打造形成劃片設(shè)備、無(wú)膜切割設(shè)備、減薄設(shè)備、膜類設(shè)備、治具設(shè)備、激光研發(fā)設(shè)備六大核心產(chǎn)品線,覆蓋6寸至12寸全尺寸、半自動(dòng)至全自動(dòng)全系列設(shè)備,同時(shí)配套貼膜、清洗、解膠、噴碼等全流程輔助設(shè)備,可為客戶提供一站式封裝設(shè)備解決方案。
創(chuàng)新突破海外壟斷:國(guó)產(chǎn)設(shè)備落地高端封裝賽道
隨著AI驅(qū)動(dòng)先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)高速增長(zhǎng),2.5D、3D封裝及HBM等高端領(lǐng)域成為國(guó)產(chǎn)設(shè)備替代關(guān)鍵賽道,而和研科技憑借自研核心產(chǎn)品持續(xù)取得重要突破并打破海外壟斷。在集微大會(huì)先進(jìn)封測(cè)技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)發(fā)表主題演講后,王曉亮接受集微網(wǎng)采訪,詳解公司多款重要設(shè)備的技術(shù)突破、市場(chǎng)落地情況及未來(lái)產(chǎn)品布局戰(zhàn)略。
針對(duì)DS9268型全自動(dòng)高潔凈修邊機(jī)的核心優(yōu)勢(shì),王曉亮表示,“該設(shè)備聚焦HBM、3D堆疊等高端先進(jìn)封裝場(chǎng)景,突破難點(diǎn)并非傳統(tǒng)切割工藝,而是嚴(yán)苛的高潔凈度控制。此前該細(xì)分領(lǐng)域長(zhǎng)期被日本設(shè)備廠商壟斷,國(guó)內(nèi)無(wú)成熟量產(chǎn)方案,國(guó)內(nèi)頭部存儲(chǔ)廠商均依賴進(jìn)口設(shè)備。”而該機(jī)型的推出成功打破國(guó)外壟斷,為國(guó)內(nèi)先進(jìn)制程發(fā)展提供國(guó)產(chǎn)設(shè)備替代方案。
談及技術(shù)水準(zhǔn),他坦言,“設(shè)備核心精度已與國(guó)際巨頭齊平,雖然海外品牌在極限精度積淀上略有優(yōu)勢(shì),但和研科技具備獨(dú)特服務(wù)優(yōu)勢(shì),可靈活承接日企不愿適配的定制化工藝需求。同時(shí),該設(shè)備大幅拉低了行業(yè)設(shè)備售價(jià),目前已進(jìn)入下游存儲(chǔ)廠商聯(lián)合驗(yàn)證的收尾階段,功能、精度均通過(guò)客戶認(rèn)可,即將落地批量訂單,真正實(shí)現(xiàn)高端修邊設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化替代。”
此外,DS9261型高精度全自動(dòng)雙軸劃片機(jī)的問(wèn)世,不僅標(biāo)志著國(guó)內(nèi)在晶圓高精度劃切領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重要突破,更為先進(jìn)封裝、顯示半導(dǎo)體及高帶寬存儲(chǔ)等前沿領(lǐng)域提供了關(guān)鍵制造裝備支撐。
王曉亮稱,“DS9261型高精度全自動(dòng)雙軸劃片機(jī)實(shí)現(xiàn)了工藝與性能等全面升級(jí)。一方面,兼容傳統(tǒng)封裝與2.5D先進(jìn)封裝核心工藝,可適配HybridBonding等前沿制程,功能集成度大幅提升。另一方面,相較于海外競(jìng)品,設(shè)備針對(duì)性解決了翹曲晶圓加工難題,通過(guò)專屬硬件優(yōu)化,攻克了海外設(shè)備無(wú)法處理的工藝痛點(diǎn)。”目前,該機(jī)型已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化出貨,已在多家頭部半導(dǎo)體企業(yè)落地應(yīng)用,持續(xù)為公司貢獻(xiàn)營(yíng)收并拉動(dòng)業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。
對(duì)于全球首創(chuàng)的RMT-3320Re-Mounter兩次倒模設(shè)備,王曉亮解讀了公司“敢為人先”的核心驅(qū)動(dòng)力。該設(shè)備誕生源于先進(jìn)封裝行業(yè)真實(shí)痛點(diǎn),傳統(tǒng)倒模工藝需人工翻轉(zhuǎn)晶圓完成雙面加工,超薄晶圓極易碎裂、良率偏低,且人工操作流程繁瑣、風(fēng)險(xiǎn)較高。
和研科技深耕行業(yè)多年,深度對(duì)接客戶需求,捕捉到先進(jìn)封裝對(duì)高效、高良率倒模設(shè)備的剛需,依托自身工藝積累率先研發(fā)創(chuàng)新。目前這款單次機(jī)臺(tái)雙倒模設(shè)備,已成功導(dǎo)入多家頭部封測(cè)企業(yè),在新型封裝產(chǎn)線中應(yīng)用表現(xiàn)優(yōu)異。
對(duì)于和研科技打造的治具設(shè)備產(chǎn)品線,王曉亮闡述稱,這并非公司的產(chǎn)品戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,而是核心業(yè)務(wù)的關(guān)鍵補(bǔ)充。他表示,“治具是影響設(shè)備加工精度與產(chǎn)品良率的核心部件,自研治具可徹底解決外購(gòu)配件適配性差、磨合故障多的行業(yè)痛點(diǎn),保障設(shè)備一體化穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)該產(chǎn)品線可對(duì)外銷售,進(jìn)一步完善公司產(chǎn)業(yè)布局,構(gòu)筑差異化競(jìng)爭(zhēng)壁壘。”
亮相集微半導(dǎo)體展:規(guī)劃全線布局高端封裝設(shè)備
值集微大會(huì)創(chuàng)辦十周年之際,本屆活動(dòng)將迎來(lái)全方位重磅升級(jí)。其中,作為核心板塊之一的集微半導(dǎo)體展,以兩大主題分區(qū)、產(chǎn)業(yè)鏈頂尖企業(yè),全面呈現(xiàn)從材料、設(shè)備到設(shè)計(jì)、終端的完整技術(shù)圖譜,和研科技亮相(展位號(hào)A22),與產(chǎn)業(yè)界進(jìn)行了更直觀、深入的洽談與交流。
在集微半導(dǎo)體展臺(tái)上,和研科技多款核心工藝設(shè)備與一體化解決方案全面亮相,包括DS9260 12英寸雙軸全自動(dòng)劃片機(jī)、DS9261 12英寸雙軸全自動(dòng)劃片機(jī)、DS 9268 12英寸全自動(dòng)高潔凈修邊機(jī)、HG5260 12英寸雙軸全自動(dòng)研磨機(jī)、HG5360 12英寸全自動(dòng)研拋一體機(jī),可應(yīng)用于HBM/Memory/CIS/WLCSP/CoWos等諸多領(lǐng)域。
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此外,和研科技重點(diǎn)展出了晶圓切割機(jī)、倒膜機(jī)、激光環(huán)切機(jī)三大類產(chǎn)品,其中DS9262全自動(dòng)12寸晶圓切割機(jī)以高精度、高穩(wěn)定性、智能化為核心定位,精準(zhǔn)匹配先進(jìn)封裝工藝對(duì)切割品質(zhì)的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。RMT系列全自動(dòng)晶圓倒膜機(jī)是真空貼膜、膜材切割等多功能集成于議題的高精度全自動(dòng)設(shè)備,專為8/12英寸晶圓封裝制程開(kāi)發(fā)。LRC系列激光環(huán)切機(jī)具備兩個(gè)取環(huán)平臺(tái),能夠良好匹配激光環(huán)切的工作節(jié)拍,從而提升環(huán)切工序的工作效率。
在集微半導(dǎo)體展現(xiàn)場(chǎng),由于多款主力封裝設(shè)備產(chǎn)品及方案集中亮相展示,和研科技展臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)人氣高漲,吸引大批觀展客商駐足觀摩、深度洽談。公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)一對(duì)一講解產(chǎn)品核心優(yōu)勢(shì)、典型應(yīng)用場(chǎng)景與定制化服務(wù)能力,精準(zhǔn)對(duì)接產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,高效推進(jìn)合作對(duì)接。
整體而言,針對(duì)和研科技六大產(chǎn)品線的各自關(guān)鍵優(yōu)勢(shì),王曉亮依次指出,劃片機(jī)產(chǎn)品線設(shè)備類型覆蓋國(guó)際巨頭全線機(jī)型;無(wú)膜劃切產(chǎn)品線設(shè)備類型更豐富,視覺(jué)分選技術(shù)自主掌握;研磨機(jī)產(chǎn)品線設(shè)備性能強(qiáng)對(duì)標(biāo)競(jìng)品,撕貼膜技術(shù)自主可控;膜類設(shè)備產(chǎn)品線類型豐富,配套主要切磨拋設(shè)備;KIT產(chǎn)品線切割治具自主可控;以及激光類產(chǎn)品線可給客戶提供更多方案。
面向2.5D、3D、HBM等高端封裝賽道,王曉亮表示,“和研科技制定了清晰產(chǎn)品迭代規(guī)劃,后續(xù)將重點(diǎn)研發(fā)高潔凈減薄、激光隱形切割、激光裂片等設(shè)備,補(bǔ)齊高端磨拋切工藝短板,全面對(duì)標(biāo)國(guó)際一線設(shè)備廠商,同時(shí)依托全鏈條技術(shù)創(chuàng)新、高性能產(chǎn)品與市場(chǎng)化落地,通過(guò)切、磨、拋、撕、貼一體化解決方案能力,持續(xù)深化國(guó)產(chǎn)替代和引領(lǐng)封裝設(shè)備行業(yè)發(fā)展。”
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