库力索法半导体怎么样 存储大涨背后的赢家:库力索法未来看好这些市场

小编 2024-10-09 垂直应用 23 0

存储大涨背后的赢家:库力索法未来看好这些市场

得益于存储价格的飞涨,三星、海力士和美光等一众供应商在去年的营收屡创新高,尤其是韩国巨头三星,他们甚至将雄霸半导体龙头位置20多年的Intel拉下马。但其实除了这些存储厂商以外,产业链很多企业也都成为了这波行情的受益者,专注于封装设备的库力索法(K&S) 就是其中的一家。

K&S 最近几年的营收数据

财报显示,该公司2017财年营收达到历史新高的8.09亿美元,同比增长了29%,净利润更是达到了1.12亿美元,同比增长了138%。相信这与他们在存储相关设备的供应上的领先有关。按照库力索法首席法务Lester Wong的说法:“凭借IConnPS MEM PLUS等领先产品,K&S占有了全球闪存存储器线焊设备90%以上份额”。 其实这只是他们的一部分业务,对于未来,K&S还有更长远的目标。

封装设备的王者

成立于1951年的Kulicke & Soffa以装配半导体芯片设备起家。截止到2017年三月,他们全球的装机量也突破了145000台。多年的积累,让他们成为了封装设备和耗材方面的专家,也在市场上获得了不错的表现,尤其是线焊设备,K&S更是获得了全球领先的地位。

超小间距的引线键合

所谓线焊设备(主要有球焊机和楔焊机),就像是一台高科技的缝纫机,它能够用极细的线将一块芯片“缝”到另一芯片或衬底上,这个过程就称之为引线键合。作为一种古老的互联方案,它能够被用来制造BGA、PDIP、QFN、SOIC、TSSOP等各种封装。这种经过多年可靠性验证的技术已经被广泛应用到汽车、3D NAND Flash和LED等产品的制造上,K&S也开发出了覆盖多个领域的产品:

例如针对LED市场,有新推出的自动球焊机OptoLux;针对分立器件和地管脚封装市场,有ConnX ELITE等“力”系列高速焊线机;面向电池焊接方面,库力索法也有Asterion EVC这款增强版混合模块楔焊机;在功率元件领域也有PowerFusion系列产品。另外,库力索法还面向先进封装市场推出了面向WLP、SiP、MEMS和倒装芯片等应用和市场推出了HYBRID方案,与时俱进地解决现在产业碰到的封装问题。尤其是在球焊机市场,K&S更是领先全球。

K&S球焊机事业部高级副总裁Nelson Wong

据K&S球焊机事业部高级副总裁Nelson Wong先生透露,他们在球焊机的市场占有率已经达到了64%。展望未来相当长的一段时间内,80%的芯片还会采用线焊方式连接,这势必会给他们带来极大的激励。

而除了设备以外,焊针、晶圆切割刀和楔焊工具等也是他们的重要产品。

K&S 2017年营收分布

依赖于这些产品,库力索法在一般半导体、先进封装和汽车三个领域获得了不错的表现,其中一般半导体市场,更是贡献了公司的绝大部分的营收。按照Lester Wong的说法,这个市场的的表现与终端过去几十年需求的变化密不可分的。从PC到移动设备到现在的万物互联,设备出货量的增加,带来芯片的增长,从而给他们带来了成长空间。

过去四十年终端需求的变化

看好这些市场

Nelson Wong表示,K&S 在未来会持续关注NAND Flash、LED、分立器件和物联网这些市场,它们将会是线焊机未来的主要应用所用,并将会长期存在。按照Nelson的说法,焊线技术无疑是现在最具性价比的技术,但如果要面向一些高性能的产品,客户就会倾向于倒装和TVS等先进封装技术,这就是他们推出APAMA系列设备的原因。

Lester也指出,由于芯片的成本效益大大消失,且只有高端芯片应用才会采纳最小节点。行业就只能寻求在基本单位上增加更多功能的“超越摩尔”新途径,这就需要在光刻、切割、焊接和SMT方面寻找更多解决办法,这就给先进封装和K&S带来机遇。

不同节点下的gate成本

这就促使他们在深耕现在的存储市场外,将目光投向了增长迅猛的汽车电子、汽车传感器和摄像机市场。

数据预测,未来几年的电动汽车增长将会保持22%的年复合增长率,预计到2021年,全球投入的电动汽车数量将会达到1350万辆,届时将会带来电源管理应用和基础设施的增建需求,如前文提到的ASTERION EVC就是为解决这个问题而生的。据介绍,这个平台拥有扩大的焊接区域、稳健的图形识别能力和更为严格的工艺控制,带来了更高的生产力、焊接质量和可靠性。这些优势能够让设备被广泛应用到电池焊接上,且能够焊接多种互联材料。

另外,智能手机和自动驾驶潮流也会带来传感器和摄像机,这就给K&S巨大的商机。尤其是在智能手机的高端CIS封装上面, K&S拥有非常高的占有率。

Nelson告诉记者,现在高端的智能手机的CIS模组基本都是使用先贴片,再做球焊,,未来无人驾驶汽车的增长,同样会带来可观的成长。另外,一些中低端的CMOS应用,同样是K&S的关注点。

针对这些应用,K&S正在推动CIS线的建设,满足客户多样化需求。

加速中国创新

庞大的市场容量加领先全球的增长速度,中国半导体吸引了全供供应链的眼光,库力索法也不例外。如他们超过一半的球焊机都是销往中国的,而在过去的三年里,中国区也分别贡献了他们公司40%、33.7%和31.6%的业绩。从数据可以看到,中国市场对他们的重要性日益提升。而K&S正在加紧为中国做更好的服务,加速中国的封测产业的创新和前进步伐。

日前,他们在苏州搭建了一个K&S中国展示中心,该中心总面积超过 1200 平方米,囊括了库力索法集团包括高性能球焊机RAPID™ Pro,专为LED市场设计的球焊机OptoLux™,还有高性能和高产能贴片机APAMA™ DA在内的众多高端解决方案,客户在这里可以看到从头到尾的整条SMT线解决方案演示和培训,满足从丝网印刷,焊膏检查,元件贴装,AOI,到回流焊系统的整个学习甚至问题重现功能,帮助客户解决问题。另外,近期还会还有一整条CMOS Image Senser (CIS) 封装线将在展示中心设立,加速中国CIS的封装。此外,中心还包含设备维修和翻新等服务功能。

Nelson表示,未来K&S还会加强在技术人员培养和技术服务方面的能力,进一步简化和提升客户的生产和设计流程。

除此之外,K&S还会推动机器自动化进程,进一步减少人力成本,提升生产良率。

在K&S这样的帮助下,中国封装产业再上一层楼指日可待。

从先进封装到先进显示,库力索法用创新技术赋能产业发展

电子发烧友网报道(文/吴子鹏)当前,半导体产业正在经历巨大的变革。从芯片本身而言,摩尔定律效果减弱,加上先进制程高昂的成本,让产业界对先进封装极为看好,并大力投入;在显示行业,无论是MR设备还是大屏电视,都对显示性能有着更高的要求,以巨量转移为主要手段的Micro LED有望成为下一代主流显示技术。

当然,无论产业如何变革,半导体产业的基本结构不会改变,好的产品任何时间都需要好的设备。在近期的库力索法( Kulicke & Soffa )媒体见面会上,作为全球领先的半导体、LED 和电子封装设备设计和制造企业,库力索法和大家分享了自己在先进封装和先进显示领域的领先解决方案和最新见解。

对于先进显示,库力索法执行总经理兼副总裁张赞彬表示:“对于Mini LED和Micro LED这样新型显示技术的LED转移,厂商如果想要盈利,至少要实现‘3个9’(99.9%)的良率,目前我们已经在Mini LED领域实现了‘5个9’(99.999%)的良率水平。Micro LED正在努力实现‘3个9’的良率。在Micro LED方面,由于LED芯片数量非常多,每一次有不良,修理的成本会很高,因此产业界会追求越来越高的良率,目标是‘6个9’(99.9999%),甚至是‘7个9’(99.99999%)。”

对于先进封装,张赞彬讲到:“目前,先进封装中都有一个Flux(助焊剂),要么在芯片上粘上Flux,要么在基板上涂上定量的Flux。我们使用的方法是Fluxless(无助焊剂),可以进一步缩小间距,提升先进封装的密度。”

面向先进显示的LUMINEX系列

从性能上看,先进显示中的Micro LED具有诸多的优势,相较于现阶段的LCD和OLED,其在亮度、分辨率、对比度、使用寿命等方面均有显著的优势。不过,从过去的背光LED,到现在的背光Mini LED,再到未来的Micro LED直显,由于LED数量的增加,工艺发生了巨大的变化,对设备的要求也有很大的差异。

比如在LED芯片转移这个环节,过往产业界更加成熟的方案是机械转移。不过,张赞彬指出:“机械的方式对单颗芯片的尺寸要求存在物理极限,芯片太小便无法转移,转移精度也难以满足。并且,机械臂在转移的过程中存在很多限制,比如时间限制,效率难以提升。”

我们都知道,Micro LED在完成微米级LED晶粒制作后,要把数百万甚至数千万颗微米级的LED晶粒正确且有效率地移动到电路基板上。正如张赞彬所讲,Micro LED的要求极高,需要达到“6个9”的良率,并且精度需控制在±0.5微米内。

为了应对这些挑战,库力索法正在开发一种模具转移系统,该系统将利用激光高级放置(LEAP)技术。基于这种创新技术,该公司推出了LUMINEX系列设备。

LUMINEX系列,图源:库力索法

根据张赞彬的介绍,LUMINEX系列是一种基于激光放置技术的Mini LED或者Micro LED晶粒转移设备,这一高度灵活的系统能够进行单个芯片转移、多个芯片转移和巨量转移,支持分选、混光、重新排布等工艺步骤。目前,LUMINEX系列已经支持LED、OSAT、面板和显示器供应商的需求,并已接到客户订单。

LUMINEX系列需求覆盖范围,图源:库力索法

张赞彬谈到:“虽然激光的设备在价格上会更贵一些,不过这些设备的性价比是传统机械式设备的3-5倍,甚至可能会更高。也就是说,过往使用多台机械式设备满足的生产需求,现在使用一台激光式设备就够了,既提升了效率,又节省了空间。”

面向先进封装的APTURA系列

在先进封装领域,目前的技术方向很多,比如InFO-SOW(晶圆上系统)、2.5D封装、3D封装等。在先进封装工艺技术中,热压键合 (Thermo-compression Bonding, TCB)是主要的技术方向之一。

对于TCB工艺来说,传统方法上一个重要的步骤就是将涂抹Flux的基板固定在真空板上,然后进行接下来的步骤。不过,随着先进封装密度越来越高,Flux残留物对先进封装造成了很多的干扰。比如,在硅光芯片里,Flux残留物会降低耦合的效率。

张赞彬指出:“通过引入Fluxless工艺,能够显著降低TCB工艺的复杂性,包括减少提前加Flux,黏结后清洗Flux等方面的工序。Fluxless工艺采用的是甲酸,通过甲酸蒸汽去除芯片和基底中的氧化物。并且,为了保证安全生产,库力索法相关设备经过了所有甲酸方面的安全认证。”

在媒体会上,张赞彬分享了该公司Fluxless设备——APTURA系列的相关情况。

APTURA系列,图源:库力索法

当然,在先进封装方面,目前Hybrid Bonding(混合键合)技术的呼声很高。对此,张赞彬解读称:“现在Hybrid Bonding最大的问题就是良率,其采用的是全新的工艺流程,还存在很多问题,我觉得Hybrid Bonding是下一代,现在成本太高了。TCB目前还会是主流,并且Fluxless TCB工艺已经是非常成熟的工艺了。”

在先进封装领域,除无助焊剂热压之外,库力索法的产品和研发计划还包括晶圆级封装、SiP、高精度倒装芯片、光刻和混合焊接等应用。

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