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近日，半導(dǎo)體IC球焊設(shè)備國產(chǎn)廠商——凌波微步半導(dǎo)體科技（以下簡稱“凌波微步”）宣布完成數(shù)千萬A輪融資，由創(chuàng)新工場獨家投資。本輪融資將助力凌波微步快速擴充產(chǎn)能，加快在封裝領(lǐng)域其他核心設(shè)備的研究開發(fā)和市場推廣，從而進一步推動半導(dǎo)體核心設(shè)備的國產(chǎn)化水平與進程，助力中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主可控。
什么是半導(dǎo)體IC球焊設(shè)備？
半導(dǎo)體設(shè)備可以分為晶圓制造設(shè)備、封裝設(shè)備、測試設(shè)備和其他，其中封裝是半導(dǎo)體制造過程中的最后一個環(huán)節(jié)。
半導(dǎo)體封裝工藝可以分為傳統(tǒng)封裝和先進封裝，目前集成電路的封裝絕大多數(shù)都采用傳統(tǒng)封裝。傳統(tǒng)封裝的一個關(guān)鍵工序叫做“引線鍵合”，或者“wire bonding”。引線鍵合是采用細(xì)金屬線，利用熱、壓力、超聲波能量為使金屬引線與芯片焊盤和基板焊盤緊密焊合，實現(xiàn)芯片與基板間的電氣互連和芯片間的信息互通，是集成電路封測最重要的一環(huán)。
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圖 | 凌波微步IC球焊機在客戶產(chǎn)線自動化作業(yè)實況
而IC球焊機 (Ball Bonder)正是芯片引線鍵的核心設(shè)備，被譽為是封裝設(shè)備的“皇冠”?！癐C球焊機技術(shù)難度很高，速度精度要求接近物理極限。用一個形象的比喻，如果法拉利F430由起步加速至100公里/小時僅需4秒，那么IC球焊機的XY平臺只需0.2秒，是其20倍;Z軸焊頭更只需0.02秒，是其200倍?！?凌波微步CEO李煥然如是說。
“同樣的，IC球焊機XY平臺從100公里/小時減速至0，也只需0.2秒的時間，并且停在給定位置的±1微米范圍內(nèi)，直逼世界上最小的細(xì)菌——薇漿菌的長度0.3微米。” 李煥然補充道。
半導(dǎo)體IC球焊設(shè)備的市場分析
根據(jù)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2019年中國大陸的集成電路產(chǎn)業(yè)的銷售額是7562.3億元人民幣，同比增長15.8%，其中封測環(huán)節(jié)的銷售額2349.27億元人民幣，同比增長7.1%。2019年全球半導(dǎo)體設(shè)備的銷售額達到596億美元，其中，中國大陸以年增長46.6%達到173億美元，超過了中國臺灣和韓國，成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備銷售市場。
2020年，全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額增長了19%，達到720億美元。其中，中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備的銷售額為181億美元，依然排在全球第一位。
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圖 | 全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售情況
在封測設(shè)備市場，2019年的銷售額是42億美元，2020年是50億美元。另外，根據(jù)國際半導(dǎo)體協(xié)會的最新數(shù)據(jù)，2021年第二季度全球半導(dǎo)體設(shè)備的訂單增長48%，創(chuàng)下249億美元的歷史新高。其中，中國大陸第二季度的半導(dǎo)體設(shè)備訂單更是飆升79%，達到82.2億美元。
此外，聚焦到IC球焊設(shè)備。根據(jù)創(chuàng)新工場投資董事兼半導(dǎo)體總經(jīng)理王震翔的介紹，“封裝設(shè)備大約占據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備市場15%的份額，刨去特制設(shè)備以外，IC球焊設(shè)備則是占據(jù)封裝設(shè)備市場30%的份額，是封裝設(shè)備中的第一大設(shè)備，也是難度最高的。”
對此，李煥然表示，“從體量上來看，2021年全球IC球焊設(shè)備的需求量是10000臺左右，大約15-16億美元的一個市場，國內(nèi)需求量高達3000-5000臺。但是，在凌波微步之前，國內(nèi)供應(yīng)商原本數(shù)量是0?！?/p>
“凌波微步將在未來2-3年內(nèi)產(chǎn)量攀升至1000-2000臺，占據(jù)國內(nèi)市場大約20%-30%的份額。等凌波微步滿產(chǎn)能后，每年可生產(chǎn)1500-2000臺，占據(jù)國內(nèi)市場大約50%的份額。” 李煥然補充道。
凌波微步在半導(dǎo)體IC球焊設(shè)備中的國產(chǎn)突破點是什么？
凌波微步成立于2020年，是一家本土的以IC球焊機為主要產(chǎn)品的半導(dǎo)體設(shè)備制造公司，團隊成員核心成員來自K&S、ASM 等企業(yè)，擁有20年以上的半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)經(jīng)驗。公司在深圳和新加坡設(shè)有研發(fā)中心，在江蘇常熟建有生產(chǎn)基地，廠房面積近萬平米，專注于自主研發(fā)、生產(chǎn)和銷售半導(dǎo)體封裝設(shè)備及提供解決方案。
圖 | 凌波微步會議討論
值得一提的是，凌波微步是靠什么贏得資本和市場的青睞的呢？主要著陸點還是“國產(chǎn)突破”。
眾所周知，以IC球焊機為例的半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)的壁壘一直很高，因為它涉及到機械結(jié)構(gòu)、運動控制、機器視覺等多交叉學(xué)科，是集高速度、高精度、穩(wěn)定可靠于一體的工業(yè)機械設(shè)備。這一方面告訴我們設(shè)備國產(chǎn)化不容易，另一方面也揭示了國產(chǎn)突破的錨點是一系列綜合性技術(shù)。
李煥然表示，“因為球焊機并不單純是單方面的某一點，一定是包括運動控制、精密機械和圖像處理，以及超聲波技術(shù)的綜合應(yīng)用，每一方面都能夠做到精細(xì)、做到極致，這是IC球焊機設(shè)備的要求。從國產(chǎn)設(shè)備來講，首先要進入一些少線和分立器件的市場，然后逐漸拓展到增加精度、增加穩(wěn)定性，拓展到多線和高端的鍵合市場。少線的市場比如SOP封裝市場，多線就是BAG封裝和存儲封裝市場?！?/p>
?圖 | BGA封裝芯片引線鍵合示例
“一般來講，像SOP的市場，它的引腳的數(shù)量大約是幾十條線，最多不超過50條線；它的焊盤的尺寸最小一般到55、60微米。而像BGA市場，它的焊線數(shù)量最多可能超過500條線，甚至1000條線，它的引腳的尺寸最低可能到40微米左右或者40微米以下。” 李煥然補充道。
以凌波微步為典型的國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的未來
隨著全球半導(dǎo)體行業(yè)的景氣度提升，以及中國半導(dǎo)體行業(yè)的高速發(fā)展，快速拉動了我國尚處于追趕階段的半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)，給國產(chǎn)設(shè)備帶來了機遇。
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圖 | 引線鍵合設(shè)備國產(chǎn)化程度低示意
就像凌波微步所處的IC球焊機賽道，目前中國IC球焊機市場過往多年都是由國際廠商主導(dǎo)。一旦國產(chǎn)技術(shù)得到突破，借助市場供給不足，以及價格和本土服務(wù)的優(yōu)勢（據(jù)悉，凌波微步的IC球焊機每臺售價約5萬美金，折合30萬人民幣），不論是中小型的封裝廠、IDM還是國內(nèi)大型的封裝廠，對待國產(chǎn)設(shè)備的態(tài)度都是很開放的。因此成立不到一年的凌波微步才能迅速領(lǐng)跑國產(chǎn)設(shè)備市場，成為國產(chǎn)品牌中最快達到數(shù)百臺規(guī)?；慨a(chǎn)的隱形冠軍企業(yè)。
李煥然介紹，“目前，凌波微步的設(shè)備性能已與國際品牌相當(dāng)，同時集合云端技術(shù)、人工智能技術(shù)，以及利用優(yōu)質(zhì)服務(wù)和成本優(yōu)勢，在競爭中有一定優(yōu)勢?！?/p>
寫在最后
眾所周知，整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈對于人才的需求是非常大的，而對于封裝設(shè)備來說，不僅是數(shù)量上的缺口，更表現(xiàn)在人才的質(zhì)量上。目前只要是涉及到精密設(shè)備，其實國內(nèi)就比國外落后很多，而落后的背后是研發(fā)投入占比的居高不下，對應(yīng)的人均收入普遍偏低。
王震翔表示，“以海外的半導(dǎo)體設(shè)備龍頭為例，平均研發(fā)投入占比大概15%，人均創(chuàng)收在每個人300萬元左右，但是我們國內(nèi)其實要差很多，所以公司需要在盈利和研發(fā)支出間做權(quán)衡，這也是導(dǎo)致國內(nèi)公司普遍盈利性較差的原因所在?！?br /> ?
