IC制造/封裝領(lǐng)域,一直是屬于重資產(chǎn)行業(yè),投資大,行業(yè)門檻高,然而競爭還相當激烈。在這個領(lǐng)域,新成立的公司找到自己的生存空間、并被市場認可和接受很難。
目前,IC制造/封裝主要分布在長三角,技術(shù)相對成熟、生產(chǎn)規(guī)模大。但在深圳這個充滿創(chuàng)新的城市,有一家公司將IC封裝領(lǐng)域的“創(chuàng)新”發(fā)揮到了極致,不僅通過創(chuàng)新提高了產(chǎn)品的性能、質(zhì)量,更是提高了生產(chǎn)效率、降低材料的消耗,從而迅速成長。
去年,他們生產(chǎn)基地搬到東莞石排鎮(zhèn)100多畝的新工業(yè)園區(qū)后,出貨量達39.22億只,今年目標是60億只。
近日EDN記者實地走訪了他們的工廠,發(fā)現(xiàn)了他們創(chuàng)新的“秘密”。
秘訣一:獨有的封裝外形,創(chuàng)建自己的“標準”
我們都知道,隨著芯片制造工藝的不斷微縮,新的工藝節(jié)點帶來更小的裸片尺寸,相應(yīng)的封裝尺寸也經(jīng)歷了三大發(fā)展階段:大封裝體,大芯片——大封裝體,小芯片——小封裝體,小芯片。
但是,行業(yè)標準的外形,卻沒有及時的跟進。所以,氣派科技做的第一件事就是,縮小封裝面積,例如Qipai8替代標準的DIP8.
如上所示Qipai8具有與DIP8相類似的外形,而面積僅為DIP8的1/3。
看到面積縮小這么多,EDN記者略有擔心的問及“會不會影響PCB設(shè)計”,氣派科技創(chuàng)始人、董事長兼總經(jīng)理梁大鐘表示,PCB板的器件管腳改起來很容易的,相比于芯片的成本降低,幾乎可以忽略不計。
沒有想到的是,僅僅縮小DIP的面積不夠過癮,氣派科技還創(chuàng)造出了獨特的DIP10的封裝形式。
事情的原因是這樣的,在國際上,DIP的封裝形式系列為:
從上面看出:集成電路的I/0的腳位數(shù)是9 和10 時,只能選擇DIP14來實現(xiàn),這樣成本比較高,也浪費資源。
因此,氣派科技走他人沒走過的路,開發(fā)了DIP10的封裝形式——看起來不僅省PCB面積,更省原材料。
針對芯片尺寸越來越小、整機廠對體積要求更小的趨勢,氣派科技迸發(fā)創(chuàng)新思路,并于2014年開始著手市場應(yīng)用、工藝技術(shù)、材料技術(shù)調(diào)查研究,于2015年重新定義了該系列產(chǎn)品,命名為CPC系列,并已在國內(nèi)外申請專利。
據(jù)氣派科技副總經(jīng)理施保球介紹,CPC封裝順應(yīng)了芯片越來越小的趨勢和消費類電子產(chǎn)品體積越來越小的要求,同時兼顧了各種封裝的優(yōu)點,如對封裝體積敏感、對散熱性要求高的LED驅(qū)動芯片、低功率類產(chǎn)品的貼片封裝,氣派科技已有CPC4、CPC5封裝解決方案提供給客戶;對于一般IC封裝,氣派科技有CPC8/14/16/20/24封裝解決方案可替代。
“我們的CPC4已經(jīng)得到LED照明企業(yè)的青睞,自去年11月推向市場以來,12月份就達到我司現(xiàn)有產(chǎn)能的滿負荷生產(chǎn)。”梁總透露。
據(jù)透露, LED 照明驅(qū)動芯片大廠晶豐明源就采用了CPC4,目前已投產(chǎn)近900KK,預(yù)計2017年度需求約5.8億只。
氣派科技創(chuàng)新的CPC封裝節(jié)省了終端客戶的PCB空間、縮短信號傳輸距離,因此信號延遲短,頻率特性更好;而且內(nèi)引線短,可有效改善封裝中的沖絲現(xiàn)象。最主要是幫客戶節(jié)省了成本,以封裝材料來計算,以CPC8替代SOP8為例,比較銅和樹脂的用量,每年可以為社會節(jié)省數(shù)億元成本。
對于此類模仿者,梁總是持歡迎態(tài)度的,甚至愿意免費授權(quán)給大家,希望業(yè)界共同把這個標準做起來。
秘訣二:創(chuàng)新的IDF(Inter Digit Frame)引線框長什么樣?
氣派科技早在2007年投產(chǎn)DIP14、DIP16時就已經(jīng)推出IDF引線框,而國內(nèi)在2012年開始才普遍推行DIP的IDF引線框。
那么IDF引線框長什么樣?EDN記者在現(xiàn)場看到他們的IDF引線框,如下圖所示,原理簡單明了:通過管腳交叉走線的方式大大提高密度和基板使用率。
通過對相鄰產(chǎn)品機械構(gòu)造優(yōu)化,減少引線框?qū)挾确较虻某叽?,如此一來,生產(chǎn)效率增加,同時生產(chǎn)成本降低。
但是,這個創(chuàng)新背后也暗含很多努力,除了制造過程中的控制,“那個時候,引線框的供應(yīng)商也不愿意冒風險開模供貨。”梁總指出,僅為了引線框他就親自跑了多次和供應(yīng)商去面談。
秘訣三:試水大矩陣引線框,國內(nèi)首家
這個秘訣就屬于從制造設(shè)備源頭開始的創(chuàng)新了。
早在2011年,那時,氣派科技得知ASM公司正在研發(fā)世界上最大工作范圍的大矩陣鍵合設(shè)備,公司率先研發(fā)出了IDF結(jié)構(gòu)的280mm*95mm尺寸的大矩陣引線框,成為這一先進設(shè)備的最先使用者。 ASM公司的機器設(shè)備推出后,國內(nèi)沒有廠商使用,氣派科技看準了這個時機,在隨后的幾年里在國內(nèi)推出100mm×300mm尺寸的大矩陣引線框。
如上圖IDF大矩陣引線框與傳統(tǒng)引線框最直觀的對比,一眼可以看出來,一張引線框上的數(shù)量從70,變到了240,這效率提升,杠杠的。
秘訣四:焊接工藝以銅線代替金線
銅在熱導(dǎo)和電導(dǎo)性能上有著先天的優(yōu)勢,在可靠性和成本方面也不錯,但是工藝成熟度比較新,可焊性差。2007年,氣派科技在成立之初,就在國內(nèi)率先采用銅線焊接工藝。
寫在最后:
“有些公司走在技術(shù)前端,或者有國家支持,他們主要攻克高精尖技術(shù),對國家做出貢獻,”梁總指出,“我們則聚焦在將現(xiàn)有技術(shù)降低成本,節(jié)省原材料,算是為人類社會做貢獻吧?!?/p>
帶著這種使命感與自豪感,氣派科技十年來始終圍繞市場、貼地氣的創(chuàng)新,成功的找到了自己的生存空間與迅速增長的機會。
附:氣派科技封裝產(chǎn)線實拍,加工過程全流程介紹
EDN記者全程參觀了氣派科技生產(chǎn)線,在上現(xiàn)場圖之前,先簡單將封裝測試的流程分享如下。
首先,從晶圓廠出來的晶圓比較厚,需要進行晶圓減薄。
接下來是切割,氣派目前能量產(chǎn)業(yè)內(nèi)最大12寸晶圓。切割時需要將晶圓粘貼在藍膜(Mylar)上,使得即使被切割開后,不會散落。
然后是裝片,將Die固定在Die Pad上。
如下圖所示,機器上方綠色的燈亮代表機器正常開工,梁總開玩笑的說,每次路過產(chǎn)線,放眼望過去,看到綠色的燈亮的越多就越開心,因為直接顯示了產(chǎn)線產(chǎn)能的飽和度。
接下來再進行Molding塑封,將Die和Lead Frame包裹起來,提供物理和電氣保護,防止外界干擾。
因篇幅有限,中間多個工序不一一表述。
最后經(jīng)過測試、裝箱準備發(fā)到客戶手中。
邊角料也妥當?shù)幕厥铡?/p>
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