[原创] 封装设备龙头眼里的两大潜力新市场
2020-07-22
14:01:04
来源: 半导体行业观察
在人类对优质需求的驱动下，科技产业在过去几十年里取得了飞跃式的发展。进入最近几年，我们迎来了新一波的热潮。如人工智能、物联网、新能源汽车、自动驾驶和AR/VR等异军突起，这就倒逼上游的相关芯片产业前进以满足这些新需求。不同厂商也基于自身的产品布局谋划未来，以免错失下一波机遇。
Kulicke & Soffa集团执行副总裁张赞彬先生
而在Kulicke & Soffa集团执行副总裁张赞彬先生看来，包括Mini/Micro LED在内的LED芯片市场和功率器件市场将会是未来的巨大成长动力所在。
所谓Mini LED，是指尺寸在100微米量级的LED芯片，将其应用在面板背光中，能够以更低的成本实现可比拟OLED 面板的显示效果和轻薄体验，同时具备大规模量产能力， 而且寿命更长、功耗更低。“正是因为这些优势，让Mini LED在LCD背光面板市场拥有巨大的市场场景”，张赞彬先生在接受半导体行业观察采访的时候表示。但在带来体验升级的同时，Mini LED也给相关芯片制造商带来了新的技术挑战。
据张赞彬先生介绍，一个Mini LED die从生产到集成到显示屏的过程中，需要经历如下图所示的分选、混合、间距调整和转移这四个步骤，在此过程中，尤其以Mini LED die生产的分选、间距挑战及后续在显示屏中，将Mini LED die巨量转移到背光面板上这这几道流程挑战最为巨大。而Kulicke & Soffa在2018年就已经为Mini LED的这些问题提供了一个可靠的解决方案PIXALUX。
张赞彬先生告诉半导体行业观察的记者，这款产品是Kulicke & Soffa与Rohinni合作的成果。他进一步指出，擅长于制造技术的Rohinni研发出了如何将微型LED安装于基材表面，并满足大规模量产情况下速度和精确性的需求的技术。而Kulicke & Soffa通过与他们合作，能帮助大幅提高Mini LED的生产效率。
据了解，PIXALUX能够提供每秒50个LED的贴装速度，大幅度领先于当时的方案商。同时，这个设备能够“转移”的晶粒尺寸能覆盖50μm到100μm左右，只要探针能够触碰检测的范围都可接受。相关资料进一步指出，这个设备在工作的时候，每次可以叠放10 片晶圆、每片可产出逾30 万颗晶粒。这也大大提升了每平方占地的工作效率。
从张赞彬先生的介绍我们得知，在75μm到300μm尺寸的Mini LED市场，当前他们提供的设备已经足够应付了，而现有的LED芯片厂在他们既有的晶圆厂上做相应升级就可以达到生产需求。但对于尺寸在10μm以下的Micro LED市场，则需要芯片厂在晶圆厂的设备生产能力、甚至洁净度上有一个新的提升，才能满足需求。而包括Kulicke & Soffa在内的厂商也在相关市场上加紧布局。
“除了传统的LED市场外，Mini LED市场将迸发强劲的成长动能。其大部分的应用市场都是背光。为此我们觉得这个市场在今年年底到明年上半年都有很大的成长幅度。至于Micro LED，我认为从明年开始会快速地成长。而应用主要聚焦在包括AR/VR、汽车和电视等在内的市场，我认为这个技术在未来（2023到2024年）将会取代传统的LCD和OLED技术。”张赞彬先生补充说。
针对传统的LED市场， Kulicke & Soffa在今年的Semicon China上，带来了全新的ULTRALUX 自动焊线机，有效降低LED生产成本可达10%。
据介绍，因为采用了全新的科技与材料，ULTRALUX新一代球焊机科将LED芯片的生产成本降低10%，而在生产效率方便，也得了进一步提升，这主要得益于其轻量化高荷载XYZ强化设计而实现的先进全闭环伺服系统以及稳健的微型化镜头设计而实现的更精细的影像间距识别，进而将影像预识别表现最大化。
此外，针对SHTL, NSOP 和NSOL拓展了报警自动修复功能，而优化的线弧轨迹控制及线型，实现高可靠性；
最后，这款新设备还能做到最短的评估认证时间。据了解，ULTRALUX的Quick LED Suite包含Quick Bond， Quick Stitch， Quick Loop的工艺套件，在带来优化工艺制程的同时，还能大幅缩短产品上市时间。
功率器件则是张赞彬先生看好的另一个市场。诚然，如下图所示，因为电脑和PC、家庭应用和汽车电子的需求，IGBT在未来几年将会保持2.6%的年复合增长率；电动汽车等应也会推动功率模块的增长；而电动车则带来了Li-ion电池的需求，背后的封装机会，也是Kulicke & Soffa过去多年高度关注并能提供的。而公司在2008年收购的Orthodyne则是他们在这方面的技术支柱。
资料显示，总部位于加州欧文市的Orthodyne是功率管理和混合组件市场的楔焊机以及焊头工具的领先供应商。在2008年八月，Kulicke & Soffa 宣布以大约710万K&S普通股加上8000万美元现金的价格收购Orthodyne。
针对这笔交易，时任Kulicke & Soffa 总裁兼首席执行官Scott Kulicke评论说：“收购Orthodyne符合我们的明确战略，使K&S能够在有利的位置上利用我们的设备生产实力，进一步巩固我们作为互连解决方案供应商的领先地位。Orthodyne是一个快速增长的，盈利的市场领先者，它可使我们更加深入地进入半导体市场的分立组件部分，尤其是诱人的功率管理以及混合组件市场。”
张赞彬先生也表示，在Orthodyne技术的支持下，公司在过去十几年里也推出了多系列的功率元器件封装产品线。在分立元器件的相应设备市场，Kulicke & Soffa 也拥有超过90%的市场份额。而日前在Semicon China 发布的Power C楔焊机则是公司面向这个市场推出的新系列产品线。
据介绍，Power-C 超声楔焊机是专为单排 TO 功率器件封装而设计。Power-C超声楔焊机中的线性驱动系统，焊头、超声波发生器和送线系统以及扩展图形识别功能等核心部件均已获得可靠的验证，可以为客户带来行业领先的生产力和可靠性。
作为PowerFusion系列的继承者，Power-C集成了前者所有的优势。“多年的经验积累，让我们能够在对可靠性要求比较高的汽车分立器件封装市场站稳脚跟。”张赞彬先生强调。
除了技术基本面外，因为这些年的中美贸易纷争，这些外商能否持续给中国某些厂商，或者某些厂商的供应商供货，就成为了行业关注的重点。针对这个问题，张总告诉半导体行业观察记者：“K&S目前在大陆业务状况良好，还是一如既往的为国内客户服务，并不断提供创新的封装解决方案。”另外，记者还了解到，在2020财年前三季度（K&S公司财年统计周期为十月一日到九月三十），K&S中国区的业务已经完成全年指标的九成以上。凭借这些新产品，K&S在未来将会为中国的客户提供更好的服务。
成立于1951年的Kulicke & Soffa 即将迎来其七十华诞。作为一家全球领先的半导体设备设计与制造的厂商，他们在未来又会给我们带来怎样的新惊喜，这值得我们期待。
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