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来源:集微网发布时间:2022-12-021888浏览
询问 AI
张瀚文-贺利氏电子先进封装焊料全球产品经理“一是元器件小型化、高密度化、多功能化，系统级封装（SiP）中的元件数量不断增加；二是更小空间，更多电子功能导致更高功率密度功率损耗带来的热量亟需消散，因此热管理、温度控制问题越来越受关注；三是客户越来越注重系统的Total cost of ownership (TCO，总体拥有成本) ，而不在一味单纯追求低成本。这些挑战都对先进封装所需的电子材料带来更大挑战。”张瀚文解释，首先，随着芯片复杂度提升，芯片封装时焊盘数量也变得越来越多，同时随着元器件尺寸缩小，焊盘、焊料凸点间距和尺寸也越来越小，为此所需的焊锡膏、焊粉也要更细。其次，在热管理趋势下，要求焊锡膏、焊粉等封装材料的热性能要求更高，这表现在两方面。一是在封装流程中有多次回流焊的过程，通常所使用的锡铜合金焊料，回流焊温度在250~260℃左右，这个温度会导致空洞，元件、基板或芯片产生翘曲等不良反应，从而导致可靠性和良率问题，为此低温金属或其他新型材料焊料的开发提上了日程。二是封装好的芯片在使用过程中，比如处理器、射频、功放等器件会产生大量热量，进而影响器件可靠性和使用寿命，对器件散热材料的需求大大提升；最后，缩短新品上市时间是电子厂商保持竞争力的重要战略优势之一，封装工序的简化、周期缩短，使良率得以提升无疑可以大大提升成品产能，减少了各方面风险，也就降低了TCO，而并非简单的降低价格。不难看出，先进封装大潮下，芯片客户亟需封装连接材料的更大创新，以打造可靠性更高的系统封装的电子器件。据悉，先进封装的关键材料包括焊锡膏(Solder Paste)、底部填充胶（Underfill）、高性能热界面材料（TIM）、临时键合胶（TBA）、光敏性聚酰亚胺（PSPI）、光敏树脂（BCB）等，对材料的力、热、电等各方面性能均有严格要求，保障芯片性能与可靠性。那么，当前封装材料导致元器件可能发生的缺陷或失效问题有哪些呢？张瀚文以焊锡膏举例说，在各类先进封装过程中，可能由锡膏导致的失效包括空洞、锡珠飞溅、爬锡（抽芯）、桥连、芯片移位等，此外，客户进行钢网印刷工序可能要连续8~10小时长时间工作，锡膏性能在此过程中出现下降也会导致器件可靠性问题。在一颗封装完成的芯片中，囊括了来自不同供应商的各种材料，在用户不断追求更高芯片性能的趋势下，对材料、接口、工艺和技术的持续全盘优化十分必要，才能应对材料领域前所未有的挑战。“面对先进封装用户痛点，贺利氏正加快推陈出新，带来了很多深受行业信赖的封装产品和解决方案，凭借丰富的材料知识和领先技术，贺利氏将不断为客户提供更多创新技术和解决方案，帮助他们在快节奏的竞争市场脱颖而出。”张瀚文强调。贺利氏推出全新焊料，助力后摩尔时代半导体技术推进不难看出，材料层面的创新和工艺的进步，已成为后摩尔时代的半导体产业的关键推动力。先进封装领域所使用的SiP封装通常需要采用细间距印刷，并且要求焊锡膏更易脱模。为此焊锡膏已成为封装行业至关重要的材料之一，其性能和创新直接影响着成品芯片的质量。据悉，焊锡膏是金属合金粉末与助焊剂的混合物，不同的比例代表着不同的配方，可以通过模版印刷法、针头点胶法、直接浸渍法或喷射法涂覆于基板上。
5G、人工智能、汽车和高性能计算等应用的蓬勃发展，对先进封装领域面临日益增长的需求和挑战，亟需材料解决方案的创新。为应对上述挑战，贺利氏最近推出了全新的水溶性7号粉焊锡膏Welco™ AP520和水溶性助焊剂AP500X等解决方案，以满足超小间距尺寸印刷工艺的需求。
张瀚文介绍，Welco™ AP520 7号粉水溶性印刷锡膏，专门针对系统级封装应用中的细间距无源器件和倒装芯片贴装而设计，可在最小90um的细间距（55um钢板开孔和35um开孔间隔）应用，具有绝佳脱模效能，并且可操作时间长，无飞溅或锡珠，超低空洞率。利用Welco™ AP520 T7锡膏针对无源器件和倒装芯片焊盘的一次性印刷可以成功取代助焊剂蘸取和基板预敷的制程步骤，从而简化SiP封装加工步骤、减少资本支出和材料成本，同时大幅降低冷焊或焊点不完整缺陷，消除因基板翘曲和/或倒装芯片放置不均导致的焊接不完整等缺陷。
“AP520得益于贺利氏专有的Welco™焊粉技术，能够有效降低表面氧化物，使得回流过程中的空洞大幅降低。其中助焊剂的独特配方可有效防止飞溅。”张瀚文指出，“除了当前推出的7号粉技术，更细的8号、9号焊粉也已在研发中，以满足未来超细间距应用要求的产品。”水溶性零卤素粘性助焊剂AP500X则适用于超细凸点间距(60µm pitch 或更小)倒装芯片焊接和BGA封装，具有出色的润湿性能，适用于各种焊盘，例如OSP铜焊盘和化镍金焊盘，可操作时间超过12小时，回流后可用去离子水轻松清洗，能够有效避免冷焊、爬锡（抽芯）、芯片移位、空洞、填充底胶界面脱层等缺陷，实现零缺陷超细凸点间距倒装芯片焊接。当前AP520和AP500X已开始进行测试、推广，预计将于今年底或明年初进入大批量生产。值得一提的是，为应对ESG绿色可持续发展需求，贺利氏推出了采用100%再生黄金制成的键合金线和100%再生锡制成的Welco™系列焊锡膏版本。“我们使用的黄金和锡供应商均遵循RMI和IS014021:2016标准，例如使用回收锡，可比使用开采锡减少近800倍的碳排放[ Report on the Environmental Benefits of Recycling, Centre for Sustainable Production Resource Efficiency (CSPRE)]。目前已有部分全球电子产品领导厂商提出2030年起全部使用回收再利用材料，预计这将是未来大势所趋。”张瀚文解释，“使用回收金或回收锡，并不会使产品性能有任何差异。一方面我们有严格的原材料监管体系和检测标准，保证与非回收版本表现一致，用户从非回收版本材料切换到回收版本的过程不会出现任何问题；另一方面当前回收材料工艺没有完全成熟，产量不高，因此回收版本成本相比会高一些，预计在未来几年内这一问题也将得到解决。”展望未来，张瀚文解释强调，先进封装对材料的需求将越来越严苛，而客户对环境可持续发展、绿色制程的要求也会越来越多，贺利氏将继续以领先的材料解决方案推动先进半导体材料的未来发展。
数次站台为提升自身的半导体制造业特别是弥补先进工艺的“落差”，美国一方面祭出《芯片法案》真金白银大举投入，另一方面，全力支持英特尔IDM2.0战略落地以及IBM、美光等一众嫡亲在半导体制造的投入，并且恩威并施让代工业巨头台积电、三星到美国投入巨资建设先进工艺厂。不论是不见兔子不撒鹰、还是人在江湖身不由己，这些厂商在美国的半导体制造投资和建厂已然争先恐后，接二连三，或为拜登政府的光辉“业绩”不断增光添彩，拜登也“心领神会”，不顾身躯年迈，频频“登”台造势。先是在5月25日，拜登在拜访韩国时参观了三星电子平泽园区，该工厂将成为三星在美国得克萨斯州另一家工厂的样板。后又于当地时间9月9日出席英特尔公司俄亥俄州200亿美元新半导体工厂的奠基仪式，并发表讲话。拜登称，英特尔的新工厂是美国制造业尤其是半导体生产回归的标志。10月28日，拜登还亲自到访纽约州锡拉丘兹启动美光芯片厂。美光在前不久宣布计划投资150亿美元在爱达荷州博伊西市建立新工厂，并将在未来20年内斥资1000亿美元在美国纽约州兴建大型晶圆厂，加速发展美国本土半导体制造业。11月29日，拜登参观了韩国SK集团在美国密歇根州的SK Siltron CSS半导体晶圆厂，这也是其任美国总统后首次访问在美国的韩国工厂。而台积电亚利桑那州厂计划于12月6日举行“设备搬入”的仪式，拜登也将再次到场“助阵”。毕竟，随着机器设备到厂，意味厂房已部分完工，接下来将为迁入第一批用于半导体制造的尖端设备做好准备。特别是台积电宣称要将当下最先进的3nm工艺将转移到美国，尤其是11月初台积电包机将受训完成约300名工程师迁至美国，且在未来几个月还会包机将总计超过千名的工程师与其家人陆续送至美国台积电，拜登在此时出场的意味不言自明。
推波助澜在美《芯片与科学法案》出台之后，美国半导体厂商的表现可谓相当抢眼。特别是英特尔，在《芯片与科学法案》通过一个多月之后，英特尔计划已久、且先前搁置的俄亥俄州200亿美元的芯片工厂终于破土动工，预计2025年量产。这是英特尔未来10年将投资1000亿美元在俄亥俄州建造“超级工厂”计划的一部分。除以之外，英特尔还计划在亚利桑那州进行200亿美元的扩建。作为美国存储器巨头的美光也积极跟进，表示将投资150亿美元在爱达荷州建立一个新厂，并豪言在未来20年内斥资1000亿美元在美国纽约州兴建大型晶圆厂。在重磅宣布研制出全球首颗2nm芯片和开发1nm芯片的IBM也宣布未来十年在纽约州投资200亿美元，以增强半导体制造、人工智能、量子计算的研发。在此之前，老牌的德州仪器、碳化硅SiC领域的领头羊Wolfspeed也公布了在美国投资建设芯片厂的计划，热烈响应态势蔚然成风。被美国力邀加盟的台积电和三星，不管是“情非得已”还是心甘情愿，也不得不高调“配合”。台积电投资120亿美元在亚利桑那州凤凰城修建的5nm厂，建设进度如预期，迎来了设备进厂的新进程，预计将于2024年量产，月产能2万片。而且，更让业界震惊的是最近还宣称要将当下最先进的3nm工艺移师美国。
而三星的表现更为激进。不仅投资170亿美元在得州泰勒市建5nm厂，预计将于2024年下半年投入运营。而且，三星计划在2042年前陆续建成投产11座晶圆厂，总投资额达1921亿美元。其中，有2座将建在三星位于得州奥斯汀市现有工厂的土地上，这一部分投资额将达到245亿美元，另外9座将建在得州泰勒市，这一部分投资额达到1676亿美元。
集微网消息，美国半导体行业协会（SIA）日前发布报告，警告称该国企业在半导体设计领域优势地位面临动摇。这份SIA与波士顿咨询公司联合编写的报告显示，近年来，美国企业在芯片设计收入中的份额一直在下滑，从2015年的50%以上下降到2021年的46%。如果没有政府的支持，到2020年代末，这一比例可能会下降到36%。而在政府扶持下，中国、韩国等国芯片设计公司正在快速获得市场份额，而美国虽然推出了投资规模庞大的芯片法案，但其中并没有任何内容专门用于芯片设计。报告建议，到2030年前，美国联邦政府对半导体设计和研发的投资应达到200到300亿美元，包括为芯片设计提供150亿至200亿美元的投资税收抵免，以保持美国的长期领先地位。该报告还称，到2030年，美国芯片行业将面临23000名设计人员的短缺，但联邦政府的资金可能有助于支持培训劳动力。
集微网消息，据外媒报道，日前多家美国顶级行业组织联名致信参议院，反对议员试图在2023财年国防授权法案中塞入的新修正案，即扩大目前禁止联邦承包商使用华为和中兴设备和服务的禁令，将三家中国半导体公司包括在内。联名信指出，“按照目前的设计，尽管业界试图在非常短的时间内提供反馈，但在参议院审议国防授权法案的有限时间内，修正案无法解决。”“如果不加以解决，将涵盖的半导体添加到第 889 节的 B 部分将损害联邦机构采购促进我们国家福祉所需的基本商品和服务的能力，同时给在通货膨胀中运营的企业增加财务压力”。该联盟由美国商会牵头，信件签署者包括航空航天工业协会、数字创新联盟、竞争性运营商协会、CompTIA、CTIA、信息技术产业委员会、国防工业协会、NCTA-互联网与电视协会、 NTCA-农村宽带协会、专业服务委员会、电信行业协会和USTelecom。信中还表示“半导体是在每个电子系统中都能找到的组件—例如包含几个半导体的烤面包机到包含数百个半导体的车辆。”“将半导体纳入 B 部分无疑会使政策设计和实施变得模糊、宽泛。”如果修正案按书面形式获得通过，“许多拥有国际和国内业务的企业将被迫停止向美国机构提供关键产品和/或服务的工作。”
集微网消息，美国商务部长吉娜·雷蒙多日前发表长篇讲话，就美国竞争力和中国带来的挑战阐述了官方认识。雷蒙多称，随着中国经济规模和影响力的增长，其继续使用非市场贸易和投资做法使美国需要重新思考如何保护其国家安全利益，同时促进在贸易和投资方面的利益。为确保美国经济领导力，雷蒙多提出四大优先事项：首先，对美国创新进行转型投资。其次，加强国内能力并创造新的产业能力。第三，以新的方式与盟友合作，以推进共同价值观并塑造中国的战略环境。第四，倡导美国的贸易和投资及其带来的好处，并与中国合作解决气候变化和全球宏观经济稳定等跨国问题。雷蒙多着重强调，半导体在这场技术竞争中处于基础地位，是美国新投资战略的核心，推动几乎所有新兴技术的创新，并支持关键的国家安全应用。芯片法案标志着美国创新新篇章的开始，未来几年商务部将投资520亿美元用于国内半导体制造业，包括劳动力培训和研发，以打造充满活力的国内产业。雷蒙多还提出，今天中国崛起对美国家安全构成了一系列日益严峻的挑战，并正寻求主导某些先进技术领域，她重点提到了与计算相关的技术，包括微电子、量子信息系统和人工智能，以及生物技术和清洁能源技术，并表示将继续采取行动在这些基础技术上保持尽可能大的领先优势。对10月份商务部推出的出口管制新政，雷蒙多毫不遮掩地声称，此举正是通过战略性地不断更新出口管制政策和投资筛选框架来保护美国的核心技术。她强调很长一段时间以来，美国的出口管制战略都是被动的—侧重于阻止中国在获得美国知识产权后扩大其技术能力，但这些新规则是战略性的、有针对性的，旨在保护美国国家安全。不过雷蒙多也表示，不寻求将美国的经济与中国的经济脱钩，并希望在不威胁核心经济和国家安全利益或价值观的领域促进贸易和投资，她还妄称“如果我们按照同样的规则比赛，没有人能在竞争中胜过美国。”
集微网消息，近日外界关注台积电于美国设厂事宜，产生中国台湾半导体人才出走和技术掏空的疑虑。综合台媒报道，台积电董事长刘德音昨日在某会议上发表《中国台湾半导体产业的挑战与契机》专题演讲，对以上问题进行作答，并分析了中国台湾半导体业的挑战，包括人才短缺、地缘政治及永续发展等问题。台积电外派工程师比例有限据11月初的消息，台积电已将300名员工送上飞往美国的包机，未来几个月还将有6架包机，将总计超过千名的工程师与其家人陆续送至美国。有企业代表提问台积电美国布局话题，刘德音表示，全球每个新厂都有短期外派工程师，且外派人数与员工数相比很有限。刘德音表示，台积电派遣500位工程师赴美国厂，但台积电在中国台湾有5万多位工程师，没有人才流失的顾虑。刘德音直言，去美国建厂有市场以外的原因，两地工程师的风格不一样也是台积电为何要去的原因，人才的管理才是真正的课题。台积电有意将3nm晶圆厂转移至美国。11月有消息爆料称，台积电或将宣布在美国另外投资120亿美元建设3nm晶圆厂。台积电对此的回应语焉不详，不过台积电先前多次强调，持续在中国台湾投资，把最先进制程持续留在岛内。心系岛内人才培育、电力问题对于岛内的人才培育，刘德音倡导，产学研各界应更加投入人才培育，并且让人才来源更流通、多元，吸引全世界的半导体人才来中国台湾。对于中国台湾的年轻骨干，刘德音也给予厚望与勉励。刘德音提到，中国台湾年轻人在中国台湾过得太舒服，不敢走出去，跟七十、八十年代的年轻人不一样，这是中国台湾人才的问题。电力也是近期被和半导体业紧紧捆绑的话题。据悉，台积电目前是中国台湾最大的电力消费企业。与会企业代表提问电力议题，刘德音坦言称自己不是专家，电力需要政府来解决。他还表示，关心明年的电够不够已经太晚了，而是要关心五年后的电够不够。地缘政治紧张升级 能做的不外乎两件事中美角力形势紧张，在芯片领域的对抗中，台积电也处于暴风中心。不过对于美国芯片法案，刘德音给出了积极评价，他表示，该法案的投入研发经费很可观、令人鼓舞，有助于未来五年乃至十年的行业应用发展。在复杂的形势下，半导体产品在中国台湾的集中对于台来说存在很大的风险。而对于地缘政治议题，刘德音坦言“能做的不外乎两件事”，即把握全球布局趋势，以及与生态系统、供应链相互扶持共创商机。刘德音认为，若善用优势，中国台湾半导体业未来发展契机相当大，只有持续在中国台湾好好发展，才能因应全球半导体产业的变局。风物长宜放眼量半导体技术竞争的焦点集中在最先进的数字上，台积电和三星正在进行2nm的竞赛，彼此争取三年后实现大规模量产。刘德音表示，台积电不担心竞争，目光放在关注未来的科技技术。刘德音认为，目前大家都在谈2nm、3nm，而台积电已经在考虑1nm，保持科技的领先要看五年后的技术发展。事实上，市场对台积电还是颇具信心。近日，股神巴菲特旗下波克夏海瑟威买进台积电美国存托凭证（ADR），刘德音在场外对于媒体问及的看法时，仅简短以“独具慧眼”回应。
据此前报道，苹果要求供应商生产约2.2亿部iPhone，这与2021年的产量大致持平。相比之下，一些分析师预测苹果今年需要比去年多生产约2000万部手机。今年受疫情及全球整体经济下滑影响，消费类电子产品需求疲软，苹果公司预计2022年iPhone的销量不会超过去年。SA的另外一份报告指出，2022年Q3全球智能手机出货量同比下降9%，至2.97亿部。三星在2022年Q3以22%的市场份额登顶全球智能手机市场，苹果以16%的市场份额排名第二，这是其过去12年来Q3的最高水平。新闻来源：集微网，文中所述为作者独立观点，不代表icspec立场。更多精彩资讯请下载icspec App。如对本稿件有异议，请联系微信客服specltkj。
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