半導(dǎo)體封裝設(shè)備國(guó)產(chǎn)突破 ，凌波微步正面PK國(guó)際大廠

近日，半導(dǎo)體IC球焊設(shè)備國(guó)產(chǎn)廠商——凌波微步半導(dǎo)體科技（以下簡(jiǎn)稱“凌波微步”）宣布完成數(shù)千萬(wàn)A輪融資，由創(chuàng)新工場(chǎng)獨(dú)家投資。本輪融資將助力凌波微步快速擴(kuò)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(chǎng)推廣，從而進(jìn)一步推動(dòng)半導(dǎo)體核心設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化水平與進(jìn)程，助力中國(guó)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(cè)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(gè)環(huán)節(jié)。

半導(dǎo)體封裝工藝可以分為傳統(tǒng)封裝和先進(jìn)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(gè)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(shí)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(cè)最重要的一環(huán)。

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圖 | 凌波微步IC球焊機(jī)在客戶產(chǎn)線自動(dòng)化作業(yè)實(shí)況

而IC球焊機(jī) (Ball Bonder)正是芯片引線鍵的核心設(shè)備，被譽(yù)為是封裝設(shè)備的“皇冠”。“IC球焊機(jī)技術(shù)難度很高，速度精度要求接近物理極限。用一個(gè)形象的比喻，如果法拉利F430由起步加速至100公里/小時(shí)僅需4秒，那么IC球焊機(jī)的XY平臺(tái)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(jī)XY平臺(tái)從100公里/小時(shí)減速至0，也只需0.2秒的時(shí)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(zhǎng)度0.3微米。” 李煥然補(bǔ)充道。

半導(dǎo)體IC球焊設(shè)備的市場(chǎng)分析

根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2019年中國(guó)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(zhǎng)15.8%，其中封測(cè)環(huán)節(jié)的銷售額2349.27億元人民幣，同比增長(zhǎng)7.1%。2019年全球半導(dǎo)體設(shè)備的銷售額達(dá)到596億美元，其中，中國(guó)大陸以年增長(zhǎng)46.6%達(dá)到173億美元，超過了中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)，成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備銷售市場(chǎng)。

2020年，全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額增長(zhǎng)了19%，達(dá)到720億美元。其中，中國(guó)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(cè)設(shè)備市場(chǎng)，2019年的銷售額是42億美元，2020年是50億美元。另外，根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體協(xié)會(huì)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(zhǎng)48%，創(chuàng)下249億美元的歷史新高。其中，中國(guó)大陸第二季度的半導(dǎo)體設(shè)備訂單更是飆升79%，達(dá)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(tái)左右，大約15-16億美元的一個(gè)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)需求量高達(dá)3000-5000臺(tái)。但是，在凌波微步之前，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商原本數(shù)量是0。”

“凌波微步將在未來2-3年內(nèi)產(chǎn)量攀升至1000-2000臺(tái)，占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(tái)，占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大約50%的份額。” 李煥然補(bǔ)充道。

凌波微步在半導(dǎo)體IC球焊設(shè)備中的國(guó)產(chǎn)突破點(diǎn)是什么？

凌波微步成立于2020年，是一家本土的以IC球焊機(jī)為主要產(chǎn)品的半導(dǎo)體設(shè)備制造公司，團(tuán)隊(duì)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(yàn)。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(wàn)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(huì)議討論

值得一提的是，凌波微步是靠什么贏得資本和市場(chǎng)的青睞的呢？主要著陸點(diǎn)還是“國(guó)產(chǎn)突破”。

眾所周知，以IC球焊機(jī)為例的半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)的壁壘一直很高，因?yàn)樗婕暗綑C(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)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(jī)械設(shè)備。這一方面告訴我們?cè)O(shè)備國(guó)產(chǎn)化不容易，另一方面也揭示了國(guó)產(chǎn)突破的錨點(diǎn)是一系列綜合性技術(shù)。

李煥然表示，“因?yàn)榍蚝笝C(jī)并不單純是單方面的某一點(diǎn)，一定是包括運(yùn)動(dòng)控制、精密機(jī)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(jī)設(shè)備的要求。從國(guó)產(chǎn)設(shè)備來講，首先要進(jìn)入一些少線和分立器件的市場(chǎng)，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(chǎng)。少線的市場(chǎng)比如SOP封裝市場(chǎng)，多線就是BAG封裝和存儲(chǔ)封裝市場(chǎng)?！?/p>

?圖 | BGA封裝芯片引線鍵合示例

“一般來講，像SOP的市場(chǎng)，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(chǎng)，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(bǔ)充道。

以凌波微步為典型的國(guó)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(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的高速發(fā)展，快速拉動(dòng)了我國(guó)尚處于追趕階段的半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)，給國(guó)產(chǎn)設(shè)備帶來了機(jī)遇。

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圖 | 引線鍵合設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度低示意

就像凌波微步所處的IC球焊機(jī)賽道，目前中國(guó)IC球焊機(jī)市場(chǎng)過往多年都是由國(guó)際廠商主導(dǎo)。一旦國(guó)產(chǎn)技術(shù)得到突破，借助市場(chǎng)供給不足，以及價(jià)格和本土服務(wù)的優(yōu)勢(shì)（據(jù)悉，凌波微步的IC球焊機(jī)每臺(tái)售價(jià)約5萬(wàn)美金，折合30萬(wàn)人民幣），不論是中小型的封裝廠、IDM還是國(guó)內(nèi)大型的封裝廠，對(duì)待國(guó)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(guó)產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)，成為國(guó)產(chǎn)品牌中最快達(dá)到數(shù)百臺(tái)規(guī)模化量產(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(guó)際品牌相當(dāng)，同時(shí)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(shì)，在競(jìng)爭(zhēng)中有一定優(yōu)勢(shì)?！?/p>

寫在最后

眾所周知，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)于人才的需求是非常大的，而對(duì)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(shí)國(guó)內(nèi)就比國(guó)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(duì)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(gè)人300萬(wàn)元左右，但是我們國(guó)內(nèi)其實(shí)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(guó)內(nèi)公司普遍盈利性較差的原因所在?！?br /> ?