近年來,隨著5G、物聯網、汽車電子、Mini LED等市場應用的興起,芯片在封裝尺寸、精度和效率等方面面臨更嚴苛的挑戰,全球領先的半導體封裝設備設計和制造企業庫力索法(Kulicke & Soffa, K&S)提前布局,面向倒裝芯片(Flip chip,FC)市場推出了業界領先的3μm精度Katalyst,面向Mini LED市場推出了更高效率的轉移設備 PIXALUX。
在日前上海舉辦的SEMICON China2019展覽會中,庫力索法展示了其領先的封裝解決方案以及KNet PLUS 工廠設備互聯軟件。3月19日,展覽會前一天,K&S舉辦了媒體見面會,K&S集團高級副總裁張贊彬向與會媒體分享了K&S公司的新產品和發展策略,并且就Flip chip、Mini LED等市場前沿話題進行了探討。
K&S集團高級副總裁張贊彬
K&S成立于1951年,1971年在華爾街上市,2010年從美國搬到亞洲,在新加坡設立了總部。現有員工約2500名,80%的營收在亞洲區。經過六十多年的積累,已經成為半導體、LED和電子封裝設備設計和制造行業的先鋒,在線焊機(主要是球焊機和鋁線機)市場更是長期穩坐頭把交椅。球焊機主要應用在高端IC,汽車電子、IoT,以及很多傳統的電子領域;鋁線機主要應用在汽車功率器件。
Flip Chip設備精度提升至3μm
目前打線封裝占據市場近80%的份額,仍是主流的封裝技術,FC封裝只占到20%左右。張贊彬指出:“隨著5G、IoT、高性能等應用的發展,手機、平板、電腦等要求超薄設計,將來傳統的焊接會趨于平穩,而節省面積的產品應用中FC封裝將獲得增長,以滿足行業要求?!?/p>
張贊彬介紹了一款業界最高精度、最快速的Flip chip設備Katalyst。通過硬件上的運動控制和軟件上的抗振動方式結合,Katalyst直接將業內一般5~7μm的精度減小到3μm。同時,15K的產能相較于目前市場上每小時7K~9K的產能,速度快了將近一倍。
Katalyst
Katalyst主要特征
據了解,Katalyst設備目前還沒進行量產,預計量產時間在2020年。張贊彬對此解釋道:“一方面今年半導體市場環境遇冷,明年會好一些;另一方面FC封裝工藝適用于的存儲器領域當前市場行情不佳,但隨著5G、IoT、AI等領域的發展,對存儲器都有強大的需求,明年有望迎來新的增長?!?/p>
IC和先進封裝機遇圖
根據Yole的統計,在上面的IC和先進封裝機遇圖中可以看到存儲器貫穿了一整列,應用包括AR/VR、IoT、5G、智能手機等眾多行業,因此存儲器的低潮不會持續太久。
面對即將到來的5G,由于傳統的封裝方式將不能滿足5G手機的需求,3D封裝在密度、精度、疊度、深度上有明顯提升,將會成為未來的發展趨勢。張贊彬認為這對于K&S公司營收會比較有利:“5G手機與4G手機最大的差別在哪里?就是RF。RF帶來的成本提高在5G手機中最高,對于封裝來說,5G手機的成本提升最終差別就在3D封裝上。”
Mini LED市場可期,有望5年內取代LCD
Micro LED和Mini LED是業內認為會有較好發展的顯示技術,國內外大批廠商紛紛投入研發,其市場前景備受看好。
Micro LED是新一代顯示技術,是LED微縮化和矩陣化技術,LED單元介于2~50μm。Mini LED尺寸約為100μm,適合應用于手機、電視、車用面板及電競筆記型計算機等產品上。由于Micro LED存在較高的門檻以及技術障礙,Mini LED技術難度更低,更容易實現量產,且可以大量開發液晶顯示背光源市場,產品經濟性佳,因此各大廠商近期主要聚焦于Mini LED。
張贊彬預測,未來五年左右Mini LED將取代LCD,與OLED的戰役則是一場持久戰。
相比OLED,Micro LED和Mini LED各方面性能更加突出,但張贊彬指出,現在最大的挑戰就是轉移成本。
張贊彬給出這樣的分析:“電視最多應用就是背光,一個50寸的電視可能會采用兩萬顆,每一年50寸電視的產量有多少,而我們的生產速度是一秒50顆。初步來算,大概需要幾百臺設備,當背光變成直光,那需求就會達到100倍以上,一個4K高精度的50寸電視需要2500萬顆。同時,電視成本不能超過現在的成本,所以目前的問題就集中在成本是否被接受、產量是否達標上。”
K&S于2018年9月份與Rohinni攜手推出MiniLED轉移設備PIXALUX,大大提升了轉移效率。該MiniLED解決方案精度可達10μm,相較于傳統的轉移方法,速度可以提升8~10倍。據悉,這款產品今年驗收,明年會進行量產。
PIXALUX
在SEMICON China展會上,K&S首次展出 ATPremier LITE 晶圓級鍵合機,該設備與自動晶圓傳送系統兼容,以支持工廠自動化。此外,還展出了幾款近期發布的產品:GEN-S系列球焊機RAPID MEM、Asterion楔焊機、高性能PowerFusion TL楔焊機等。還有一條SiP系統封裝展示線,包括一臺K&S的iFlex T2 PoP設備、一臺印刷機和一臺自動光學檢驗設備,向參觀者演示PoP封裝的完整解決方案。