線焊技術(shù)在芯片互聯(lián)中的“非同小可”

封裝大家都不陌生，其最初的定義就是保護電路芯片免受周圍環(huán)境的影響，而其中一個重要的步驟就是線焊工藝。

本期我們邀請了 Kulilcke&Soffa 簡稱（K&S）資深技術(shù)方案經(jīng)理范凱先生來分享關(guān)于線焊工藝在芯片互聯(lián)中的應(yīng)用和發(fā)展前景。

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芯片揭秘主播幻實（左）對話
Kulilcke&Soffa 資深技術(shù)方案經(jīng)理范凱先生

以下由采訪內(nèi)容整理
感謝 SEMI 的大力支持

本期話題
1. 線焊技術(shù)和芯片互聯(lián)的關(guān)系

2. 利用技術(shù)優(yōu)勢進行后程發(fā)力的可行性

3. 對國內(nèi)線焊技術(shù)的展望

線焊技術(shù)和芯片互聯(lián)的關(guān)系

幻實（主播）
芯片的生產(chǎn)過程主要包括設(shè)計，制造，封裝和測試，而作為芯片封裝設(shè)備和材料的領(lǐng)軍供應(yīng)商 Kulicke& Soffa，大家可能知道的不太多。您給我們講一講 K&S 主要的一些產(chǎn)品以及近期你們有哪些新技術(shù)的運用。

范凱（嘉賓）
K&S 成立于 1951 年，是一家集半導(dǎo)體、LED 和電子封裝設(shè)備設(shè)計和制造為一體的廠商，致力于為全球汽車、消費電子、通訊、計算機和工業(yè)等領(lǐng)域提供領(lǐng)先的半導(dǎo)體封裝和電子裝配解決方案。

我們當前的總部在新加坡，美國、歐洲、新加坡、中國等地有八個研發(fā)中心、全球有五個制造中心。

在中國，我們在上海和蘇州建立了銷售技術(shù)服務(wù)團隊和材料工廠，K&S 是芯片互聯(lián)技術(shù)的供應(yīng)商，所以我們主要的產(chǎn)品是設(shè)備和材料。

幻實（主播）
您提到了 K&S 是一個全球化的公司，有布點有整合，剛剛也提到了芯片互聯(lián)技術(shù)方案，能給我們科普一下芯片互聯(lián)是指什么？

范凱（嘉賓）
一大部分是線焊，就是用焊線把芯片和基板或者是條帶互聯(lián)起來，看似比較“簡單”，但卻十分成熟可靠的一個互聯(lián)技術(shù)。另外還有 Flip Chip、扇出晶圓、TSV 等先進封裝技術(shù)。

幻實（主播）
很多人覺得線焊聽起來容易理解成“焊板子”，好像是一個很傳統(tǒng)很手工的過程，所以您能介紹一下現(xiàn)在的線焊行業(yè)已經(jīng)發(fā)展到什么樣子了？

范凱（嘉賓）
其實線焊在外行看起來是比較簡單，比較輕松的一個技術(shù)，但實際上在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域后端的一些工藝應(yīng)用里面線焊技術(shù)不僅是最難的，而且是最有挑戰(zhàn)性的。

針對線焊，第一點做球焊，第二點是鍥焊，然后中間是線弧，結(jié)合芯片互聯(lián)的一些應(yīng)用條件，相關(guān)于一焊點、線弧、二焊點的可靠性要求，針對不同的產(chǎn)品的封裝形式會衍生出很多的技術(shù)應(yīng)用。

如果對技術(shù)感興趣，愿意學(xué)，其實這是很有樂趣的一個技術(shù)領(lǐng)域。

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K&S LED 焊線機 UltraLux
（圖源：嘉賓提供）

幻實（主播）
你們的客戶都來自哪些領(lǐng)域？

范凱（嘉賓）
我們客戶涉獵比較廣，因為半導(dǎo)體后端的封裝里面只要是用到傳統(tǒng)封裝的技術(shù)，都會用到我們的線焊技術(shù)。高端的有 IC 的產(chǎn)品，也有低腳數(shù)的功率器件，也有我們今年主推的這款針對發(fā)光二極管 LED 進行簡單產(chǎn)品互聯(lián)應(yīng)用的設(shè)備 ULTRALUX。

幻實（主播）
你們提供的這種線焊技術(shù)在目前市場中有哪些優(yōu)勢？

范凱（嘉賓）
我們是以技術(shù)為導(dǎo)向做產(chǎn)品的配套方案，所以客戶對于線焊技術(shù)有最直觀的幾點需求。

首先是成本。芯片的密度越高代表客戶對單位密度內(nèi)的線焊要求也越來越高。

其次，在保證高速、低成本的方案條件下，又要保證高可靠性。

我們這個技術(shù)雖然是線焊，但我們稱呼它為球焊技術(shù)。

第一焊點是在芯片上焊一個焊球，第二焊點是一個像魚尾形狀的，我們叫 Stitch。兩個點既要保證焊接的穩(wěn)定性，又要保證可靠性，確保芯片的實際工況，所以說對技術(shù)要求比較高。

幻實（主播）
芯片集成度越高對技術(shù)的要求就越高，那我們有沒有什么特殊的手段去應(yīng)對這個挑戰(zhàn)。

范凱（嘉賓）
首先我們會把線焊的技術(shù)做得更加精細化，比如用戶為了把焊球焊牢，為了控制粘性，保證可靠性，對于球跟焊盤的介質(zhì)面的均整度等一些相關(guān)的要求，我們會根據(jù)工藝情境和客戶需求做一些定制化的方案。

設(shè)備的精度，穩(wěn)定性，以及在持續(xù)作業(yè)上面的一些可操作性都非常重要，在工藝窗口很小的情況下為了達到一個穩(wěn)定工藝條件，有時會帶來一些運行過程中的故障，所以說我們是從多方面來保證客戶對產(chǎn)品的高可靠性，高穩(wěn)定性的要求。

幻實（主播）
從實際需求出發(fā)，多種手段來解決客戶對產(chǎn)品的問題，的確是很大的優(yōu)勢。

利用技術(shù)優(yōu)勢進行后程發(fā)力的可行性

幻實（主播）
這次在 SEMICON CHINA 2020 新技術(shù)發(fā)布會上你們推出了一款新的設(shè)備，能不能給我們講解一下是針對哪些方面？

范凱（嘉賓）
K&S 的大多數(shù)用戶了解和熟知的是我們芯片線焊的設(shè)備，而我們今年推出的一款設(shè)備是專門針對 LED 產(chǎn)品的。

LED 設(shè)備主要的客戶更在乎的是一些關(guān)投資成本和運營成本方面的管控，所以我們對產(chǎn)品的成本控制非常重視。

我們也會針對 LED 產(chǎn)品的一些用戶要求，利用技術(shù)上面的優(yōu)勢，使我們的產(chǎn)品使用起來既智能又簡便。

加上我們能滿足客戶高效能，快速進入市場的需求，在保證高技術(shù)高可靠性的同時給客戶帶來更好的一個產(chǎn)品支持方案。

幻實（主播）
LED 市場熱度似乎很高，不知道你們作為從業(yè)者如何看待今后的發(fā)展。

范凱（嘉賓）
雖然今年受到疫情影響有放緩的跡象，但總體上 LED 在中國的發(fā)展趨勢非常好。

我們預(yù)測未來 5 年會有 13%的年復(fù)合增長率，這個市場非常大，因此在我們中國是非常有前景的產(chǎn)業(yè)。

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LED 市場規(guī)模趨勢圖
（圖源：LEDinside）

幻實（主播）
對于這樣的一個市場，你們給自己設(shè)了一個什么樣的目標，想在這個行業(yè)中扮演什么樣的角色？

范凱（嘉賓）
在線焊領(lǐng)域，我們一直是行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，而且我們的線焊設(shè)備是市占率最高的，占到全球的 60%以上，所以要做就要爭取做到最好。

K&S 之前技術(shù)起步是以高性能高端半導(dǎo)體產(chǎn)品為主的，我們在 2008 年才進入 LED 市場，但是由于 K&S 的技術(shù)優(yōu)勢，雖然是后程發(fā)力，但目前已經(jīng)在 LED 的市占率達到三成以上，所以說我們的目標是盡力把 LED 這個市場也做到最好，爭取做到行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者的地位。

幻實（主播）
感覺 K&S“降維打擊”般的技術(shù)優(yōu)勢完全可以達到這個程度。

范凱（嘉賓）
因為我們的技術(shù)可以保證我們在面對客戶的需求時在產(chǎn)品發(fā)布上更有針對性，可以做得更好。

對國內(nèi)線焊技術(shù)的展望

幻實（主播）
今年也是一個特別不平凡的一年，疫情之后，這個行業(yè)也可能發(fā)生了一些調(diào)整，不知道您觀察下來市場有沒有什么變化？

范凱（嘉賓）
今年因為全球疫情的原因，所有終端需求和生產(chǎn)制造的進度放緩，對整個芯片行業(yè)對半導(dǎo)體行業(yè)影響都比較大。

我們設(shè)備供應(yīng)商的直觀感受就是客戶的需求在減小，制造行業(yè)的用戶一般都會做一些預(yù)防性的庫存，但今年大家對投資都比較謹慎。

幻實（主播）
對你們今年開展的業(yè)務(wù)來說，目前受到的影響大不大？國內(nèi)的市場變化怎么樣？

范凱（嘉賓）
在 5 月份之前的業(yè)務(wù)還是可以的，在 6 月份以后似乎有一些減緩的跡象，9 月份之前我們都保持謹慎的態(tài)度，根據(jù)疫情的恢復(fù)狀態(tài)，判斷年底或者是明年會有較大恢復(fù)，從長遠來說前景還是不錯的。

幻實（主播）
您在行業(yè)內(nèi)深耕了那么多年，對于想進入這個行業(yè)的人才有沒有具體的要求，能不能給我們一些建議。

范凱（嘉賓）
因為我是學(xué)交通工程的而不是學(xué)電的，機緣巧合下進入這個行業(yè)，參與到半導(dǎo)體芯片的發(fā)展洪流中。從普通的工程師一直做到技術(shù)方案經(jīng)理到現(xiàn)在的產(chǎn)品支持，所以說只要是理工類的學(xué)生，有認真的學(xué)習(xí)態(tài)度，邏輯性思維比較縝密，都是可以嘗試從事這個領(lǐng)域的。

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LED 產(chǎn)品的線弧技術(shù)
（圖源：嘉賓提供）

幻實（主播）
看來您已經(jīng)樂在其中了。

從事這個行業(yè)數(shù)十年，你有沒有覺得特別辛苦的時刻？

范凱（嘉賓）
因為芯片行業(yè)的節(jié)奏總體是很快的，國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)更是發(fā)展迅速。我們從業(yè)人員經(jīng)驗越豐富，就越能帶動和把控好這樣的節(jié)奏，雖然辛苦但是一直在快速前進。

幻實（主播）
最后，您作為產(chǎn)業(yè)從業(yè)者的代表對行業(yè)未來有什么樣的期許？

范凱（嘉賓）
利用我們的經(jīng)驗滿足客戶，針對他們的新產(chǎn)品新市場提供最好的方案，讓國內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在走上全球化的道路上越發(fā)成熟，健全和具有競爭力，我們一定會做到最好。

幻實說
半導(dǎo)體制造領(lǐng)域沒有哪個環(huán)節(jié)是能一蹴而就的，即使是像線焊這種既基礎(chǔ)又傳統(tǒng)的工藝依然需要長期的經(jīng)驗積累和技術(shù)創(chuàng)新，每一步都需要沉下心去打磨自身，不斷優(yōu)化技術(shù)，這種精益求精的精神感染和打動了我。