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国产硅片产业发展面临的挑战(晶圆级WLP微球植球后清洗)

发布日期:2023-05-16 发布者:合明科技 浏览次数:4410

 一、我国硅片产业发展面临的挑战

(1)产业环境发生重大变化。美国芯片法案和出口管制新规陆续出台,先进半导体设备和技术受到严格管制。历史上半导体硅片一直是全球市场、需求端和供应端互相依存,从硅片制造来看,供应我国半导体硅片产业所需关键检测设备、关键零部件、关键原辅材料供应可能受影响,关键人才引进难度更大,同时产品进入美国等供应体系预计将受到较大限制,国内硅片企业在国际上的竞争力受到影响。

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(2)国内企业的产业规模、技术水平、盈利能力等方面与国际领先企业仍存在很大差距。从产业规模看,国外主要企业的12 in硅片产能在1×106片/月以上,其中日本信越化学工业株式会社的产能达到3.1×106片/月,而且连续多年稳定出货,技术水平可以覆盖全部下游技术节点,产品种类包括抛光片、外延片、退火片等,可以满足所有半导体产品需要,综合毛利率长期保持在40%以上,具有稳定良好的盈利能力。截至2022年年底,国内企业目前单一产出不超过3×105片/月,先进制程产品仍以研发为主,技术水平与国外领先水平尚有较大差距,产品品种少,质量稳定性仍需提高,中国企业的12 in硅片尚未进入三星等全球前10的半导体芯片制造公司。与此同时,12 in硅片公司大多仍处于亏损状态,尚不具备良好的回报,盈利能力不强。

(3)12 in硅片投资大、产品验证周期长,产能爬坡速度慢,企业经营面临较大压力。按照目前的投资测算,建设3×105片12 in硅片生产线须投入60亿元以上资金,同时产品验证、产能爬坡需要几年时间,企业需要承担较长时间亏损,达产之后销售收入仅可达到20多亿元,折旧费用高,盈利水平不强。与此同时,半导体产业周期性强,当面临半导体下行周期时,企业经营压力更大,存在长期亏损的风险。对企业综合经营能力和抗风险能力有极高的要求。

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(4)产业基础仍存短板,尤其12 in硅片制造所需关键颗粒测试设备、最终抛光液、包装片盒等关键设备和原辅材料依然依赖进口,国内企业差距大,存在被“卡脖子”风险,产业链安全存在一定风险,这些因素也导致12 in硅片产业关键环节投资大、运行成本高。已国产化设备、原辅材料的质量性能仍有差距,在12 in硅片产线的推广使用少,制约国内12 in硅片产业的竞争力。

二、半导体晶圆芯片清洗

先进封装-晶圆级WLP微球植球后清洗:

先进封装产品芯片焊后封装前,基板载板焊盘上的污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

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针对先进封装产品芯片焊后封装前,基板载板焊盘、电子制程精密焊后清洗的不同要求,合明科技在水基清洗方面有比较丰富的经验,对于有着低表面张力、低离子残留、配合不同清洗工艺使用的情况,自主开发了较为完整的水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封装到PCBA组件终端,包括有水基清洗剂和半水基清洗剂,碱性水基清洗剂和中性水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳,兼容的材料更为广泛;在同等的兼容性下,合明科技的清洗剂清洗的锡膏种类更多(测试过的锡膏品种有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;测试过的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,离子残留低、干净度更好。

想了解更多关于先进封装产品芯片清洗的内容,请访问我们的“先进封装产品芯片清洗”产品与应用!

 


Tips:

【阅读提示】

以上为本公司一些经验的累积,因工艺问题内容广泛,没有面面俱到,只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断的追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,能为各种客户提供全方位的工艺、设备、材料的清洗解决方案支持。

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