【导读】国内直写光刻设备领军企业芯碁微装宣布,其面向中道领域的晶圆级及板级直写光刻设备系列成功获得国内多家头部封测企业的批量采购订单。这批设备主要应用于SoW(Wafer on Wafer,晶圆叠晶圆)、CIS(CMOS图像传感器)、类CoWoS-L(Chip on Wafer on Substrate-Like,类晶圆级芯片封装)等大尺寸、高集成度芯片封装方向,将直接对接AI、高性能计算等领域的核心需求。作为国内直写光刻技术的先行者,芯碁微装此次市场突破,不仅验证了其产品的高性能与可靠性,更标志着国产高端封装设备向产业化应用迈出关键一步。
一、市场突破:直写光刻设备成封测龙头“刚需”
此次芯碁微装获得的订单,覆盖了国内多家头部封测企业(如长电科技、通富微电等行业龙头),涉及的设备类型包括晶圆级直写光刻设备(用于大尺寸晶圆的RDL层、PI层图案化)和板级直写光刻设备(针对封装基板的高精密线路加工)。根据芯碁微装的业务规划,首批设备将于2023年底前逐步交付客户并投入量产线,后续订单量预计从2024年起持续增长,业务规模将实现显著扩张。
从市场背景看,随着AI芯片、高性能GPU等产品的普及,封测环节对“大尺寸、高集成度”的需求愈发迫切。传统光刻设备因受限于掩膜版的尺寸限制,难以满足SoW、类CoWoS-L等大尺寸封装的精度要求,而直写光刻技术(无需掩膜、直接在晶圆上绘制图案)正好填补了这一空白。芯碁微装的设备凭借“高分辨率、高产能、智能纠偏”等优势,成为封测企业应对高端封装需求的核心选择。
二、技术支撑:智能纠偏功能破解封装良率难题
芯碁微装的直写光刻设备之所以能获得市场认可,关键在于其针对中道封装工艺的技术优化。其中,“智能纠偏功能”是核心亮点——该功能通过机器视觉系统实时检测晶圆或基板的位置偏差,自动调整光刻头的运动轨迹,确保RDL层(重新分布层,负责芯片与基板的信号传输)和PI层(聚酰亚胺层,用于绝缘和保护)的图案精度。
具体来说,在SoW封装中,晶圆的尺寸可达8英寸甚至12英寸,传统光刻设备容易因晶圆变形或定位误差导致图案偏移,从而影响芯片的电性能;而芯碁微装的设备通过“实时纠偏”,将alignment误差控制在5微米以内(远低于行业标准的10微米),使RDL层的线路密度提升了20%,同时将封装良率从85%提高到92%以上。这种技术优化,直接解决了封测企业“大尺寸封装良率低”的痛点,成为其产品竞争力的核心来源。
三、需求驱动:AI时代催生大尺寸芯片封装需求
芯碁微装的市场突破,本质上是AI与高性能计算需求的驱动。随着ChatGPT、自动驾驶、元宇宙等应用的普及,芯片需要具备更高的算力(如英伟达H100 GPU的算力达3.5 PFLOPS)和更快的信号传输速度(如DDR5内存的速率达8.4 Gbps),而大尺寸封装(如SoW、类CoWoS-L)正是实现这一目标的关键。
以CIS芯片为例,随着手机、摄像头的像素提升(如5000万像素、1亿像素),CIS芯片的尺寸从1/2.5英寸扩大到1英寸以上,传统的QFN封装(方形扁平无引脚封装)已无法满足其散热和信号传输需求,必须采用晶圆级直写光刻技术来加工更大尺寸的RDL层。芯碁微装的设备正好针对这一需求,支持“大尺寸晶圆(12英寸)+高分辨率(0.5微米)”的光刻加工,成为CIS封测企业的“刚需”。
此外,AI芯片的“高集成度”也推动了中道封装的需求。例如,类CoWoS-L封装将多个芯片(如GPU、内存、接口芯片)集成在一个晶圆级基板上,形成“系统级封装(SiP)”,这种封装方式需要在晶圆上绘制复杂的RDL层线路,而芯碁微装的直写光刻设备能实现“多芯片同时光刻”,大幅提高了生产效率(相比传统光刻,产能提升30%)。
四、产业意义:推动高端封装技术国产化进程
芯碁微装的设备批量导入,对国内封测产业链具有重要的国产化意义。长期以来,国内高端封装设备(如直写光刻、晶圆级封装设备)主要依赖进口(如荷兰ASML、日本佳能的设备),不仅价格昂贵(一台高端直写光刻设备售价可达5000万元以上),而且交付周期长(通常需要12-18个月),严重制约了国内封测企业的产能扩张。
芯碁微装的设备实现了“国产化替代”,其售价仅为进口设备的70%,交付周期缩短至6-8个月,同时提供“定制化服务”(根据客户的封装工艺调整设备参数)。例如,某头部封测企业原本计划采购ASML的直写光刻设备,但因交付周期过长(18个月)无法满足AI芯片的量产需求,最终选择了芯碁微装的设备(交付周期6个月),并提前3个月实现了高端封装产能的释放。
这种国产化替代,不仅降低了封测企业的成本(每台设备节省约1500万元),更推动了国内高端封装技术的发展。芯碁微装与客户联合开展的“模拟IC先进封装”研发项目,已取得阶段性成果(如开发出适用于12英寸晶圆的RDL层光刻工艺),未来将进一步提升国产设备的技术水平,助力国内封测产业链向“高端化、智能化”转型。
结语
芯碁微装直写光刻设备批量导入国内封测龙头,是“技术创新+市场需求”的必然结果。随着AI时代的到来,大尺寸、高集成度的芯片封装需求将持续增长,而芯碁微装的设备凭借“智能纠偏、高良率、国产化”等优势,将成为国内封测企业应对这一需求的核心工具。此次市场突破,不仅标志着芯碁微装的业务规模进入快速扩张期,更推动了国产高端封装设备的产业化应用,为AI时代的芯片产业发展提供了重要支撑。
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