卓诚微电子、卓尔半导体总经理 曹萍
在充满挑战的宏观经济条件和半导体需求疲软导致的两年收缩之后,后端设备领域预计将于2024 年下半年开始复苏。根据SEMI 发布的《年中总半导体设备预测报告》,2024 年半导体测试设备的销售额预计将增长7.4%, 达到67 亿美元,而同年封装设备的销售额预测将增长10.0%, 达到44 亿美元。此外, 后端细分市场的增长预计将在2025 年加速,测试设备销售额将激增30.3%,封装设备销售额将激增34.9%。
随着全球半导体产业的快速发展,特别是功率半导体在新能源汽车、轨交、输配电和变频等工业领域的广泛应用,对于半导体后道封测设备的需求日益增长。“功率半导体产品和其应用市场的发展往往是同步的,即先学习消化吸收国际先进产品,再自主创新研制自有产品。”卓诚微电子总经理曹萍表示,“对应功率半导体设备,尤其是后道封测设备,截至目前,灌封功率模块封测线, 已经从最早80% 以上设备需要进口,到现在除了个别设备需要进口,其他已经基本做到了国产替代。”
但是随着功率半导体芯片材料和封测工艺的发展,从硅基发展到第三代半导体碳化硅,从灌封工艺发展到塑封工艺。封测设备出现了较大变化,关键封测设备又回到了进口为主的局面。
曹萍认为,对于第三代半导体而言,2023 年是SiC 元年,2026年是SiC 应用高峰年,到2030 年GaN 会大范围应用。因此,卓诚微电子定位为功率半导体塑封和烧结国产设备领导者,重点发展的就是针对第三代半导体的封测设备,走国产替代之路。
谈及目前国内市场针对第三代半导体封测设备国产化率较低的痛点问题,曹萍则认为是由于国外设备本身就在发展过程中,因此国产替代的方向性和成熟度都还有很大空间。“在本土产品和封测工艺都不是很成熟的前提下,国外大厂的研发、生产和应用毕竟走在前面,所以一些核心工艺设备基本还是国外为主。”她进一步解释道,“如果国内厂家现在投入较大,就需要考虑后期工艺转型带来的高投入低产出的风险。这一点,应该就是制约了很大一部分国产设备厂家研发投入的原因之一。”
面对行业趋势和技术攻坚的双重挑战,卓诚微电子采取了具有前瞻性的发展策略。曹萍强调:“我们不仅要紧跟国外设备供应商的脚步,更要立足功率半导体产业发展,结合国内外厂家对当前产品和未来产品的工艺研发需求,联合国内外技术力量,开发制造不但能满足当下工艺需求的设备,还能够升级到符合下一代工艺需求的设备。”
目前,灌胶模块在汽车电子应用市场市占率更高,当下工艺需求以IGBT 和SiC 模块为主流。曹萍预计到2030 年,在汽车、光伏、储能市场的模块需求将由塑封模块过半占有。卓诚微电子的全自动塑封设备和切筋成型设备已经打开了国内市场,目前与中车、汇川科技、芯聚能、芯动能、华太等国内封测企业已有合作交付量产设备,但成立之初还是面临很多技术难点需要攻克。因此,卓诚微电子还计划引入德国KAGE 的设计能力和核心零部件,用“中国速度+ 德国品质”打造下一代核心工艺Know-how及解决模具痛点,例如引进全球领先的温控技术,还可根据实时压力检测来调节模具压头等。
卓诚微电子将与全球及国内龙头模块企业合作,力争实现全球领先的塑封碳化硅模块量产及新产品研发。曹萍透露:“我们希望通过3~5 年的时间,能够做到全国产化,以达到降本增效,给客户最大利益回报。”