自动塑封设备

传统半导体封装主要实现对芯片的保护和电信号的对外连接，其工艺流程为：划片、装片、键合、打线、塑封、电镀、上球、打标、切筋成型等工序 先进封装则进入到晶圆级领域，将多颗晶圆通过堆叠、硅通孔乃至异质键合等微纳加工技术将芯片提升至系统级水平，同时实现更小的体积，更低的功耗和更高的速度。在晶圆制程技术提升放缓的大背景下，先进封装成为延伸摩尔定律的一大支柱。封装设备技术和加工制造能力是封装行业发展的要害与瓶颈。全球封装设备呈现寡头垄断格局，ASM Pacific、K&S、Besi、Disco、Towa、Yamada等公司占据了绝大部分的封装设备市场，行业高度集中。据统计，全球封装设备市场总体规模约40亿美元，其市场规模近年来不断扩大，2018年全球封装设备市场规模占全球半导体设备市场比例为6.2%，仅为制程设备市场规模的1/13，也略低于测试设备市场规模。在先进封装应用的推动下，封装设备市场规模预计2021年将增长56%，达到60亿美元。中国大陆半导体产业起步较晚，整体上落后于以美国、日本为代表的国际半导体强国，但凭借政府重大科技“02专项”以及持续出台的多项半导体行业相关政策的支持，其半导体产业发展迅速。目前，中国大陆集成电路封测环节发展成熟度好于晶圆制造环节，近十年来集成电路封装测试行业销售总额保持连续增长，由2011年的976亿元增长至2020年的2,510亿元，复合增长率高达11.07%，但封装设备与测试设备中国国产化率均远低于晶圆制程设备的国产化率。据中国国际招标网数据统计，封测设备国产化率整体上不超过5%，低于制程设备整体上10%-15%的国产化率，且缺乏具有国际知名度的大型封装设备制造厂商，封装设备的国产化亟需产业自强和产业链及政策重点培育。目前中国大陆各类封装设备绝大部分被进口品牌主导，装片机主要品牌为ASM Pacific、Besi、日本FASFORD和富士机械，倒片机主要品牌为ASM Pacific、Besi；打线设备主要品牌为美国K&S、ASM Pacific、日本新川等；划片切割及研磨设备主要品牌为DISCO、东京精密等；塑封系统主要品牌为Besi、日本Towa、ASM Pacific和日本Yamada。经过多年的技术积累及市场培养，部分国内半导体封装设备厂商的设计制造能力日渐成熟，全自动塑封系统和全自动切筋成型系统实现了中国国产设备从无到有的突破，并逐渐发展壮大。中国大陆半导体塑封设备市场主要包含手动塑封压机、传统封装领域的全自动封装系统以及先进塑封设备。手动塑封压机目前能满足TO类、SOP、DIP等不同产品的塑封需求，已替代进口实现国产化。全自动封装系统国产设备代表公司为文一三佳科技股份有限公司及安徽耐科装备科技股份有限公司，现有机型能满足SOD、SOT、SOP、DIP、QFP、DFN等大多数产品的塑封要求。经过多年的发展，虽然与国外一流品牌尚有差距，但差距在不断缩小，正在逐步替代进口实现国产化。封装企业转变观念，大力扶持国产设备的技术进步和生产应用，使得国产设备在很多性能方面取得明显进步。全自动封装系统和全自动切筋成型系统在良率、稳定性、UPH及MTBA等性能指标方面已经达到国际先进水平，配合自主研发的移动预热台系统、树脂称重系统和自润滑系统等创新功能，市场认可度不断提高。以长电科技、通富微电及华天科技为代表的大型知名封测厂商均已逐年加大了国产设备的采购比例，国产设备与日本Towa、Yamada等国际知名品牌设备在同一封装生产车间里齐头并进生产运行已经屡见不鲜。先进封装在提升芯片性能方面展现的巨大优势吸引了全球各大主流IC封测厂商乃至台积电、Intel等晶圆制造厂商在该领域的持续投资布局。以板级和晶圆级封装为代表的先进封装对塑封设备提出更高的技术，需要采取将半导体芯片浸入事先液化的流动性树脂内进行树脂固化的加工方式。国际设备公司已相继开发了先进塑封设备，而中国产先进塑封设备目前还处于初级开发阶段，更需要在新跑道上努力前行，提升产品竞争力和附加值。据相关机构统计，2020年中国大陆半导体全自动塑封系统目前市场规模约为20亿元，其中Towa每年销售量约为200台、Yamada约为50台、Besi约50台、ASM约50台、文一三佳科技股份有限公司及安徽耐科装备科技股份有限公司每年各20台左右。中国大陆现有手动塑封压机存量超过10,000台，每年新增约500台，根据劳动力和成本限制情况，手动塑封压机新增数量将呈递减趋势，存量市场也将在未来5至10年内逐步被全自动塑封系统替代。可以预见中国大陆手动塑封压机各种形式的自动化升级改造潜在市场规模约500亿元。此外，在全自动切筋成型系统方面，中国大陆部分国产设备厂商技术已趋于成熟，市场需求每年约65亿元。随着中国大陆承接第三次半导体产业转移的行业机遇，且随着AI、物联网、新能源汽车、5G通信、可穿戴设备等行业的飞速发展，半导体封测行业市场规模也将迅猛增长。以长电科技、通富微电、华天科技为代表的中国半导体封装企业已进入全球封测行业前十，在全球封测市场占据重要的地位。受中美经济摩擦的影响及中国国家产业政策的支持，中国大陆产生大量半导体封测新兴企业，催生了对封装设备的巨大购买力，其半导体封测行业市场规模占全球市场规模比例有较大的提升。中国大陆国产半导体封测设备企业应当抓住时代机遇，加大研发投入和自有知识产权建设，主动寻求与下游封测厂商的合作机会，持续开发新产品及配套的系统升级，对标国际先进技术，不断提高设备综合性能，尽快提升封装行业的设备国产化率并在先进封装设备领域实现良好开端，逐步完善设备产品链，用中国制造的设备促进国际半导体封装行业的进步与繁荣。

半导体产业是国民经济中基础性、关键性和战略性的产业。半导体检测从设计验证到封装测试都不可或缺，贯穿整个半导体制造过程，具有无法替代的重要地位。全球半导体检测设备市场呈现高集中的特点。目前绝大部分半导体设备依然高度依赖进口。科技竞赛不可避免 半导体检测设备国产化意义重大从以上SEMI数据，2021年中国（大陆）半导体设备销售额296.2亿美元，占全球市场的28.9%，同比2020年增长58%。半导体测试可以按生产流程可以分为三类：验证测试、晶圆测试、封装检测，晶圆测试和封装检测设备约占半导体设备比例20%，被海外公司垄断，国产替代率不足10%。国内成熟晶圆制造和封装测试检测设备市场存在较大的供应缺口。正是在这机遇下，本土“工业检测智能装备”提供商广东正业科技股份有限公司公司（简称，正业科技）迎来快速发展。国产替代势在必行 正业科技推出全自动检测方案在半导体领域正业科技自主研发的半导体分立元器件在线全自动X-RAY检测设备为半导体行业客户解决了检测效率的难题。该产品主要检测半导体内部缺陷，识别挑选良品与不良品，避免残次品流入半导体芯片成品市场，该款设备其漏判率为0%，误判率为3‰，可替代进口单机X光成像设备的人工目检方式。正业全自动X-RAY检测设备在效率上比同类国际品牌提升了2-3倍，仅需1人就可以操作多台设备，价格仅为国外品牌的一半，为企业提质增效。此款设备已经应用于某全球知名半导体企业，同时也在行业中受到广大客户的一致好评。同时公司也将针对半导体、电子元器件、SMT等推出2.5D X-RAY检测设备以及智能点料机等产品，丰富产品结构，逐步扩展市场应用领域。全自动半导体X-RAY芯片缺陷检测设备全自动半导体X-RAY芯片缺陷检测设备自适应7英寸、11英寸、13英寸料盘，通过算法对图像进行分析、判断，确定良品与不良品，同时通过虚拟复盘功能，实现不拆料盘自动检测IC内部异物及线性缺陷。该设备具有一套X-ray成像系统，四轴机器人上下料，可对接AGV小车自动上下料、自动读取包装单元的信息、对每粒芯片进行自动检测、标记并上传MES。检测项：1.线型坏品，如塌线、线摆、线紧、线弧高、线弧低、平顶、飞线、断线等；2.脚型坏品，如歪钉脚、翘钉脚、脚变形等；3.球型坏品，球大小、球走位、球畸形等；4.Die走位坏品；5.异物坏品，如金属丝、多余线、多余Die、断颈坏品等。半自动半导体X-RAY检测设备半自动半导体X-RAY检测设备具有一套X-ray成像系统，分为2D和2.5D检测，广泛应用于电子半导体、SMT和PCB板等领域，可检测分立元器件、功率元器件相关的IC、电容器、电阻、二极管、多层线路板等内部缺陷。为了满足不同客户的要求，我们做了以下三款不同的机型1.2D机型，主要针对可以平面检测的缺陷产品，如BGA的气泡检测、线宽检测、焊点大小检测、断线、漏焊等检测；2.2.5D机型，在2D的基础上又增加了线形、线高、变形量以及曲折检测，可以对产品的左右两侧面进行检测，其检测范围更广，适用能力更强；3.2.5D+360°旋转机型，通过产品的旋转达到对产品不同侧面的检测，这样可以完整的对一个产品或者位置点清晰的四周检测，达到3D检测效果。智能点料机智能点料机具有一套X-ray成像系统，抽屉式伸缩放料托盘，同时具有5组有无产品确认感应。主要针对半导体、SMT行业内的编带元件进行点数，可适应7英寸-15英寸料盘（厚度4-80mm）。可配备扫码枪、扫码CCD和打印机等工具，将检测结果上传MES系统，并将结果根据需求格式打印出来贴附于产品上。应用范围：薄膜电容、电阻、二极管、三极管和IC等常见物料，物料包装包含裸盘和防静电塑封包装等。其数据库持续更新、可以无缝对接ERP,MES等、支持任意格式SPC统计、图片和结果自动保存。目前，全球分立器件市场以MOSFET和IGBT为代表的功率半导体产品成为最大的热门，功率半导体器件广泛应用于各类电子产品，中国是全球最大的功率半导体消费国，伴随国内功率半导体行业进口替代的发展趋势，未来中国功率半导体行业将继续保持增长。在科技发展与国家战略双轮驱动的背景下，正业科技将专注于分立器件和功率半导体领域的检测产品开发，深耕科技研发，扩大市场规模，提升国产品牌影响力，力争率先进入国际分立器件检测的排头兵，将半导体器件的质量提升一个新高度。

9月28日，大族激光旗下子公司深圳市大族封测科技股份有限公司（以下简称“大族封测”）向深交所提交了《首次公开发行股票并在创业板上市招股说明书 （申报稿）》。这是继大族数控完成独立上市后，又一家提交招股书的大族激光子公司。原名大族光电 引入宁德时代等战略投资者大族封测原名大族光电，于2007年由大族数控和国冶星共同出资成立。成立之初，大族光电主要产品集中于 LED 封装环节的固晶机、焊线机、 分光机及编带机，经过15年的发展，已经开启国产焊线机在半导体和泛半导体市场的品类全替代和全面布局，设备保有量已过万台。今年3月，在大族数控上市后一周，大族激光就宣布计划将子公司大族光电分拆至创业板上市。3月10日，大族光电正式更名为大族封测。而在宣布分拆上市之前，尚未更名的大族光电已在推动员工持股计划并引入了外部战略投资。为增强公司凝聚力，维护公司长期稳定发展，大族激光及大族光电投资1.41亿元，为公司核心员工成立了“族电聚贤”和“合鑫咨询”两大员工持股平台。同时，大族光电通过增资扩股方式引进五方战略投资人，投资总额不超过1.41亿元。值得一提的是，宁德时代旗下的投资基金高瓴裕润本次增资的出资占比达45％，增资完成后持有大族光电5％的股份。封测市场依赖进口 从LED封装开始实现国产替代大族封测是国内领先的半导体及泛半导体封测专用设备制造商，主要为半导体及泛半导体封测制程提供核心设备及解决方案（泛半导体设备指主要应用于LED领域的焊线设备）。众所周知，半导体封装包括较多步骤和制程，其中核心环节为固晶、焊线、塑封、切筋等四大工序，分别对应固晶机、焊线机、塑封机和切筋机等半导体设备。然而，我国目前在封装核心设备研发制造上总体仍与国外企业具有差距，研发生产的设备在精度、技术含量方面与国外主流机型相比仍有不小的差距，整个半导体集成电路封装设备产业处在从产业价值链底端向上爬升的过程。