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5G來臨,我們必須改變傳統SMT制造方式

5G引發新技術變革,SMT、半導體制造與PCB相鄰產業如何整合


  來源: SMT China 表面組裝技術 時間:2019-06-04 編輯:伊敏
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5G商用啟動后,我們可以預見越來越多的高端電子產品將會出現,比如智能穿戴產品,或者高頻率通訊設備。至于高端電子產品,我們將看到這類產品使用了很多柔性板,軟硬板,嵌入式硬板等使用嵌入技術組裝了大量的IC或者芯片,或者小型電子元器件,比如008004(公制0201 公制)要用到Type 6或者Type 7焊膏等。基于這樣的改變和質量要求,以前的基板先貼后割則需要改為先割后貼。我們必須改變傳統的SMT制造方式來適應新的技術變革。



2019年成為正式步入5G時代的開始。大規模5G設備的出現和眾多涌入市場的5G產品,主要來自AI、智能手機、智能產品、無人駕駛、IoT、邊緣計算等的互相推動。5G不僅可以加快通訊的發展和延伸,還可以重新定義一些產業,比如自動化、制造業和娛樂業。

近年來,隨著電子產品小型化的發展,要求功能集中、體形小巧、輕薄且低能耗、低成本,促使業界對芯片的封裝形式有了新的需求,尤其是物聯網等應用高速的發展,讓SiP等先進封裝技術逐漸成為主流。

根據來自BusinessInsider的消息,到2025 年將會有550 億件IoT 產品,相當于地球上每個人擁有4 件以上IoT產品,比手機普及率高10 倍。根據Gartner(高德納)預測,到2022 年將有80% 的企業IoT 項目會涉及AI元器件,但是當前僅有10%。AIoT將促進商業以指數倍增長。這些市場信息都在告訴我們制造業的春天已經來臨,所以我想談談我們SMT會有什么樣的變化。傳統上半導體和SMT生產是獨立的。目前正在發展的先進封裝應用技術帶動了半導體生產和傳統SMT的整合。目前,一些半導體封裝公司已經買了越來越多的SMT貼片機來貼裝被動元器件,然后用半導體die bonder貼裝來完成SIP的制造。

SIP的概念是如何低成本大規模生產半導體功能的元器件或模塊以滿足各種不同應用的需要,用于自動化,醫療,消費產品等等。另外,因為FO(Fan Out)既可以用wafer方法處理(FOWLP),也可以用Panel 方法處理,所以扇出型封裝(Fan out package)的發展使得生產成本可以進一步降低,開始受到非常多的關注。為了使現有工廠設備使用率達到最大化,大多數FO是在芯片上完成的。如果要在Panel上完成,客戶需要進行嚴謹的評估測試(Audit)和投資半導體行業并不常用的大板材使用設備,如果產品需求量不夠大,做這樣的投資是不劃算的。因此目前FO panel base仍停留在起步階段。IoT和可穿戴產品發展緩慢某種程度也是受限于此。SMT貼片機在這個領域還未到大展拳腳的時候。

同樣,一些大的EMS廠商正把bare dies、倒裝芯片和電子元器件貼在混合電路板或者智能穿戴這類小型電子元器件和C4密集的產品上。后工序的半導體和SMT生產整合使得很多制造步驟得以簡化并且質量更穩定,從而滿足先進電子產品高性能、高質量、低成本的要求。



另一方面,過去對SMT在連板的質量要求并不是很高。但是因為近年來小型化的趨勢,電子產品變得很小且元器件非常密集,如果還是表面貼裝后再分割板材就不再可行了,因為可能會損壞電路板和邊緣的電子元器件,并且可能對電路板造成污染從而影響質量。

我們注意到近年SMT設備供應商開始收購和兼并了一些Die bonder公司,比如Micronic收購了MRSI,FUJI收購了Fastfor,Yamaha收購了Shinkawa,ASM 收購了Amicra。

這兩個行業的整合越來越強烈,隨之而來的垂直整合和兼并將重新定義EMS or OSAT 在技術和生產上的功能。

關于自動化,半導體客戶和SMT客戶的需求也有很多不同概念。半導體客戶希望自動化自己的生產設備方案,而SMT客戶則希望通過機器手或人,傳送設備或者AGV來自動化自己的生產線包括搬運處理原材料。

由于工業4.0的推動,半導體客戶看重機器的生產方案和可追溯性,而SMT客戶則垂青于MES和包括車間測試,組裝和運輸在內的大數據的數據采集和分析(加上AI 功能),最終都是為了軟件能夠更好地連接工廠的ERP 系統以實現庫存最低,交貨時間最短,從而使工廠效率最大化。至于設備和軟件的連接,SMT并沒有真正的標準,大部分是借用于IPC。所以,我們可以說SMT是以機器為中心。然而半導體客戶,他們習慣用SECSGEM的標準適用于所有半導體設備,所有設備必須按客戶具體要求來定制,所以在這方面而言半導體是以客戶為中心。這就是為何SMT的設備供應商給半導體客戶提供設備的時候一定要加強和客戶溝通, 要根據客戶的具體情況來設定特殊技術支持, 才能真正滿足客戶需求。

關鍵詞:5G商用 通訊 芯片    瀏覽量:4402

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