走读深圳产业力量50人⑤|竞逐半导体封测自动化,“专精特新”深企正拔节

南方+ 记者

半导体行业是现代信息产业的基础支撑和核心产业之一,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业。以整体半导体检测设备市场为例,中国半导体测试设备市场以26.0%的年复合增长率,从2016年的45.5亿元增长至2022年的181.9亿元,预计2027年将增长至267.4亿元。

从小到大,从弱到强,是企业成长壮大的轨迹;而在半导体行业,面对科技竞争的日趋加剧,国产替代是相关企业和技术发展的必由之路,自立自强的深圳企业已成为这场破垒马拉松征程上的勇士。成立于2013年的深圳市立可自动化设备有限公司(简称“立可自动化”),就是他们的一个缩影。

据了解,国家级专精特新“小巨人”立可自动化深耕半导体封测植球、分选装备细分领域,已成为国内精密植球技术唯一量产交付企业,帮助国内半导体封测企业摆脱对国外BGA植球机的长期依赖问题。

精密值球助力半导体封测国产化

基于多年工作的经历和观察,叶昌隆认为植球机和3D光学分选机存在巨量的需求转移市场在富士康工作8年后,坚定看好国内半导体设备市场机会的叶昌隆开启了自己的创业之路。国外全自动IC载板植球机设备高价格、本土化服务较差,响应速度慢、难以针对客户进行定制化开发,成为当前BGA封装、GSP封装、SIP封装企业想要实现智能化生产,所面临的最大痛点问题。

依托“基于动态重力短阵布球”“多级真空控制矩阵取放球”两大技术,形成了适用于 CSP、BGA封装高端IC芯片、连机器接插件批量微小锡球巨量转移,BGA植球机是一种用于将BGA芯片植球到印制板上的设备——机械手将印制板固定在工作台上,并使用定位针确定印制板的位置,植球头将BGA芯片植球到印制板上,控制系统则负责控制机械手和植球头的运动,确保植球的位置和数量准确。

据了解,立可自动化的BGA植球机可实现最小锡球直径150um,最小锡球间距300um,植球机精度±0.03mm,一次性最多可以实现100000颗锡球的巨量转移,植球良率达99.99%,成本降低40%,设备性能与国外设备旗鼓相当。

叶昌隆坚信,集中力量聚焦核心点位,向高城厚墙持续冲击,如此,水滴方能穿石,也一定可“穿”。如今,立可自动化解决了国内半导体封测企业对国外BGA植球机的长期依赖问题,摆脱了国外厂商对封装核心技术的垄断,已成为国内精密植球技术唯一量产交付企业。

国产全自动BGA精密植球机0到1突破

尽管创业初期千万订单没有预付款,只好高息借款接单,叶昌隆还是觉得值得。在他看来,这是立可产品的试金石,也是他和团队的立足市场的一场大战,也是公司挖到的第一桶金。在他眼里,被认可是企业的最高追求,也是打开市场的金钥匙。如今,这家客户合作已十个年头。

选择一个长雪坡行业,是企业追光的方向。半导体行业涵盖的范围非常广,应用的产品几乎无处不在,找准足够细分领域和着力点,在一厘米宽的地方向下扎深根,成为企业和产品在庞大半导体市场中立足的重要策略。

立可坚持聚焦COB封装及BGA封装行业,深耕半导体封测植球、分选装备细分领域达10年时间,全自主研发出了全自动IC载板植球机、WB自动在线检测机以及全工艺段封装后段全自动包装线。经过多年研发,立可实现了国产全自动BGA精密植球机0到1的突破,为国内的BGA精密植球设备的开发、量产、批量销售填补了空白,为广大封测厂提供了国产植球设备选项。

据了解,专业从事半导体封测智能装备研发、设计、生产、销售的立可研发人员占比超过45%,申请授权专利100余项。2023年,获评国家专精特新“小巨人”企业和GMIF2023“杰出封装设备引领奖”。

据叶昌隆介绍,在BGA植球机领域,立可自动化年出货量已逐步提升至15-20台,在BGA植球机国内市场和全球市场分别约占10%和5%,市占率已位居国产第一。按照公司能力和规划,未来三年,立可自动的BGA植球机市占率预计将稳步提高到20%-25%。

此外,封测厂自动化建设最后一公里的包装段、包装车间的全自动化建设,将会进一步提高封测厂商的市场竞争力。目前,立可已导入40多家客户,公司将持续加大研发投入,开发内存条、内存模组、SSD固态硬盘的全自动包装线。

国产半导体设备市场迎来春天

在植球机市场舞台上,几乎清一色是国外的选手。公开资料显示,中国绝大部分植球机市场,被新加坡、韩国、日本企业垄断。半导体封测装备对精细度要求极高,需要设计精度、生产精度、组装精度和调试精度的耦合,技术的积累沉淀时间几乎是硬参数。

“十年磨一剑,用在半导体封测设备行业非常贴切。创业11年来,我们暗下决心,下足笨功夫,一定要站上擂台自信展示自己的作品。”叶昌隆说,立可自动化的植球机已经迭代至第六代,已经能够完成植球机和3D检测设备的国产替代,但要清醒认识到,国外厂商技术沉淀了二三十年。立可用十年勤劳奋斗走过了别人二十年的路,目前只能说跟上了第一梯队,至少还要继续积累沉淀几年完成超越。

数据显示,中国大陆地区仍然是最大的半导体设备市场,连续第四个季度保持全球第一的位置,2024年第一季度支出同比增长了113%,达到了125.2亿美元,份额占比为47.42%,接近于一半,继续引领半导体设备市场。

每个行业都有自己的市场格局。以半导体为例,它是个典型的封闭市场,对装备的稳定性和门槛都非常高,客户对国内设备厂商的信任感也较弱,国产设备试错的机会并不多。

“我们平均一台设备在新客户的现场DEMO周期至少6个月,最长的时间超过18个月,产品要通过很长的生命周期的认证。”叶昌隆说,在市场和供应链骤变的背景下,国家政策和市场需求的带动作用已经显现,国内封测厂对国产设备的接受程度得以提高。在他看来,开放同台竞技的机会就是对行业和企业最好的支持,国产半导体设备市场春天已经到来。

【撰文】邱永宽

【通讯员】甘金慧

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编辑 李定
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