半導(dǎo)體封測(cè)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀分析

王曉華

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技產(chǎn)品技術(shù)的不斷更新，使半導(dǎo)體元器件在原有的基礎(chǔ)上得到較大發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的技術(shù)水平。我國(guó)半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)和國(guó)外相比有一定的差距。文章主要闡述了半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)；封測(cè)設(shè)備；現(xiàn)狀

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展程度和我國(guó)技術(shù)發(fā)展水平有比較的關(guān)系，國(guó)際半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備暨材料協(xié)會(huì)公布的一組數(shù)據(jù)顯示，從2006年北美半導(dǎo)體廠訂單量同比去年有所下降。由此可以看出，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)是非常激烈的，通過(guò)客戶(hù)端信息顯示，PC芯片會(huì)在此基礎(chǔ)和是哪個(gè)繼續(xù)調(diào)整，無(wú)線(xiàn)通訊水平有較大差異性[1]，無(wú)線(xiàn)通訊同比下滑，有線(xiàn)通訊同比上升，消費(fèi)型半導(dǎo)體同比持平。半導(dǎo)體最好的發(fā)展時(shí)期已經(jīng)過(guò)去，未來(lái)半導(dǎo)體的封測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更具有挑戰(zhàn)性。

1 半導(dǎo)體和半導(dǎo)體封測(cè)概述

1.1 半導(dǎo)體

半導(dǎo)體是科技產(chǎn)品中一種比較重要的器件，指的是導(dǎo)電性介于良導(dǎo)電體絕緣體之間，借助于半導(dǎo)體材料特殊電特性來(lái)完成特定功能的電子器件。半導(dǎo)體元器件在很多電器和電子產(chǎn)品中扮演者比較重要的角色，并且涉及到的范圍比較廣，比如，通訊，汽車(chē)電子和消費(fèi)型電子等，不同半導(dǎo)體之間的組合構(gòu)成了較為完善的電子信息設(shè)備，它也是設(shè)備構(gòu)成的基礎(chǔ)原件，半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展好壞和一個(gè)國(guó)家技術(shù)水平的發(fā)展速度有較大的關(guān)系，這具有較高的標(biāo)志性。

1.2 半導(dǎo)體封測(cè)

綜合看來(lái)，半導(dǎo)體封測(cè)包含了兩個(gè)方面：封裝與測(cè)試。具體說(shuō)來(lái)，封裝指通過(guò)對(duì)晶圓進(jìn)行測(cè)試和加工得到一種較為獨(dú)立的芯片的過(guò)程。從該方面具備來(lái)分析顯示，半導(dǎo)體封裝有不同功能，比如，芯片不受一定范圍內(nèi)環(huán)境影響，功率分配和增強(qiáng)導(dǎo)熱性能等。測(cè)試主要是對(duì)封裝產(chǎn)品進(jìn)行功能的一個(gè)完善測(cè)試，主要目的就是保證其產(chǎn)品功能正常發(fā)揮和使用，保證其自身的完整性，測(cè)試包含了交流特性，邏輯功能和直流特性等的測(cè)試[2-4]。

當(dāng)前發(fā)展中，半導(dǎo)體封裝形式有很多種，結(jié)合材料的不同分為陶瓷封裝，金屬封裝、陶瓷封裝和塑料封裝等；根據(jù)外形的不同分為引腳插入式，表面封裝式等。表面封裝式有著較高的封裝技術(shù)，比較常見(jiàn)的有BGA、MCP和WLP等。封測(cè)過(guò)程的難易程度和流程的難易程度成正比關(guān)系，一般情況下封測(cè)的主要過(guò)程有：首先是晶圓通過(guò)第一道工藝，在對(duì)其進(jìn)行劃片工序，將大塊晶圓切割成不同小塊晶圓，再講切割后的不同小晶片有膠水進(jìn)行貼粘，主要貼裝部位有與之相應(yīng)的載板，還可以貼裝到引線(xiàn)框架上，再采用比較細(xì)的金屬導(dǎo)線(xiàn)，金屬導(dǎo)線(xiàn)一般情況下為銅和金更好，導(dǎo)電性樹(shù)脂把晶片通過(guò)接合焊盤(pán)與載板相連，一次構(gòu)成必要的電路，這種是設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的電路，它是根據(jù)設(shè)計(jì)的思維所設(shè)計(jì)的；再將每個(gè)晶片進(jìn)行封裝保存，保存一般情況下采用塑料外殼，對(duì)晶片進(jìn)行塑料封裝之后，再對(duì)其進(jìn)行固化、切筋與成型等工藝。對(duì)晶片封裝后在進(jìn)行測(cè)試環(huán)節(jié)，測(cè)試只對(duì)成品進(jìn)行性能完善的測(cè)試，測(cè)試主要包括入撿、性能測(cè)試以及包裝等多個(gè)環(huán)節(jié)，最后將測(cè)試完后的成品入庫(kù)，等待銷(xiāo)售。

2 半導(dǎo)體封測(cè)子產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

我國(guó)半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備現(xiàn)狀由目前形勢(shì)來(lái)看不容客觀，還需要在原有的基礎(chǔ)進(jìn)行技術(shù)上的更大優(yōu)化和改進(jìn)，為了能夠?qū)ξ覈?guó)半導(dǎo)體封測(cè)設(shè)備產(chǎn)品現(xiàn)狀進(jìn)行清晰的闡述，下面舉例說(shuō)明。由Gartner統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看來(lái)，2013年全世界半導(dǎo)體產(chǎn)值為250.8億美元，同比去年增長(zhǎng)2個(gè)百分點(diǎn)，去年同比上升了2個(gè)百分點(diǎn)，形成這一因素的主要原因是在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的比利中設(shè)計(jì)業(yè)在其中有明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)，此外，IDM對(duì)封測(cè)業(yè)的資金投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于之前年份的資金投入，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1[5]。表1中的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出了全球公司封測(cè)營(yíng)收三強(qiáng)之間的因素對(duì)比。結(jié)合此我們可得出：（1）半導(dǎo)體封測(cè)業(yè)有比較高的集中度，只2013年3強(qiáng)公司半導(dǎo)體總產(chǎn)值占全部產(chǎn)值的40%，前10強(qiáng)占總產(chǎn)值的65%，有數(shù)據(jù)顯示，最近連續(xù)三年都有逐年上升趨勢(shì)；（2）從公司分布來(lái)看，半導(dǎo)體產(chǎn)量最為密集地區(qū)集中在亞洲地區(qū)，美國(guó)公司是唯一一個(gè)入選公司，其中的主要工廠在韓國(guó)，菲律賓和中國(guó)臺(tái)灣。由此可以看出，全球中亞洲數(shù)量比較多，并且中國(guó)臺(tái)灣數(shù)量最多，多達(dá)五家，總產(chǎn)值占全球產(chǎn)值的37%，增速相對(duì)比較低，在2.5%，凈利潤(rùn)卻是全球最高，只2012年平均利潤(rùn)達(dá)到10.5%。美國(guó)的一家入選公司總產(chǎn)值占3強(qiáng)的10%，占全球總產(chǎn)值的7%，其增長(zhǎng)速度和利潤(rùn)率沒(méi)有較大浮動(dòng)，和一些國(guó)家相比較一般。我國(guó)內(nèi)地有一家公司入選，在3強(qiáng)中占5.1%，在全球總產(chǎn)值中占3.5%，增長(zhǎng)速度保持在15%，利潤(rùn)率在0.2%。

3 半導(dǎo)體業(yè)者未來(lái)方向

全球?qū)Π雽?dǎo)體事業(yè)的發(fā)展較為關(guān)注，它直接影響著未來(lái)科技的發(fā)展方向，半導(dǎo)體設(shè)計(jì)師和分析師提出，首先半導(dǎo)體供應(yīng)商需要把自己傳統(tǒng)的運(yùn)行模式通過(guò)不同手段進(jìn)行合理改變，商業(yè)模式也要跟得上社會(huì)的發(fā)展需要。通過(guò)全方位的改變來(lái)適應(yīng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)較大的變革，未來(lái)半導(dǎo)體設(shè)備和材料的運(yùn)行和處理將會(huì)完全商品化，半導(dǎo)體核心內(nèi)容將會(huì)成為人們生產(chǎn)時(shí)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，將制造轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)。

未來(lái)會(huì)進(jìn)入？準(zhǔn)300mm晶圓時(shí)代，甚至？準(zhǔn)450mm晶圓，半導(dǎo)體廠商在其中的運(yùn)行難度將會(huì)更大，各大廠商也將面臨更大的挑戰(zhàn)，因?yàn)榭梢赃M(jìn)行大量資金投入的廠商比較少，并且由于其他原因限制也相對(duì)較多，在此基礎(chǔ)上對(duì)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)成本和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)逐漸增高。英特爾對(duì)半導(dǎo)體廠家宣布了？準(zhǔn)450mm晶圓廠的興建時(shí)間，該晶圓廠的興建別列入到產(chǎn)品規(guī)劃中，？準(zhǔn)450mm晶圓廠投資比較大，雖然如此，半導(dǎo)體業(yè)不能對(duì)這一情況采取回避的態(tài)勢(shì)，？準(zhǔn)450mm時(shí)代終會(huì)到來(lái)。但是2006年國(guó)際提出了觀點(diǎn)，？準(zhǔn)450mm晶圓時(shí)代不會(huì)到來(lái)。專(zhuān)業(yè)人士認(rèn)為，半導(dǎo)體設(shè)備對(duì)？準(zhǔn)300mm的導(dǎo)入需要應(yīng)掉大量的時(shí)間，投資成本更高，成本收回需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)完成，另外，？準(zhǔn)300mm產(chǎn)能沒(méi)有滿(mǎn)足滿(mǎn)載，沒(méi)有必要對(duì)更大尺寸進(jìn)行更新。？準(zhǔn)300mm和？準(zhǔn)200mm兩者晶片面積有比較大的差異，前者是后者的2.15倍，隨著？準(zhǔn)300mm設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)都得到有效的改善，這就大大提高了全球晶圓市場(chǎng)的預(yù)期份額。

4 結(jié)束語(yǔ)

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全世界范圍內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，在封測(cè)業(yè)的轉(zhuǎn)移過(guò)程中，首先轉(zhuǎn)移的國(guó)家是一些發(fā)展中國(guó)家，地域轉(zhuǎn)移形成的最大的利益就是成本。發(fā)展中國(guó)家，特別是我國(guó)，在提高半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，封測(cè)業(yè)也需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展，并且具有較大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，于此同時(shí)封測(cè)業(yè)需要優(yōu)先發(fā)展，等待封測(cè)業(yè)得到一定的發(fā)展成果之后在進(jìn)行半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和發(fā)展，這是我國(guó)半導(dǎo)體未來(lái)的最具發(fā)展之路。

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