扫地机器人|技术进步,引线键合机出现短缺

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对 IC 封装的需求激增导致引线键合机的交货时间延长 , 用于组装全球四分之三的封装 。 去年 , 随着先进封装的兴起 , 焊线机市场翻了一番 。
引线键合是一种较老的技术 , 通常不为人知 。 尽管如此 , 包装公司仍拥有大量此类关键工具 , 可帮助组装许多(但不是全部)包装类型 。 多年来 , 客户要求更快、功能更强大的焊线机 。 作为回应 , 焊线机供应商开发了更快的系统 , 包括那些具有人工智能缺陷检测和工厂自动化功能的系统 。 引线键合与铜混合键合完全不同 , 后者是一种用于芯片堆叠、封装和其他应用的更先进且成本更高的技术 。
尽管如此 , 在引线键合方面 , 封装客户面临着重要的新挑战 。 一段时间以来 , 由于该领域的巨大需求 , 许多封装公司的引线键合能力已售罄 。 如此多的封装公司需要更多的焊线机来满足需求 。 只有一个问题 。 去年 8 月 , 许多类型的焊线机的交货周期飙升 , 徘徊在 10 个月左右 。 到 2022 年为止 , 情况正在改善 , 但这仍然是一个问题 。 所有这些都会影响许多包裹类型的交付时间表 。
“2021 年出现了对焊线机的恐慌性购买 。 OSAT 和其他公司甚至在 2022 年下订单 , 因为他们担心在订购队列中为时已晚 , ”Needham 分析师 Charles Shi 表示 。 “现在的交货时间可能短于六个月 。 需求仍然强劲 , 但订购量正朝着更高水平发展 。 ”
引线键合一直是半导体生态系统中充满活力但默默无闻的一部分 。 这些键合机发明于 1950 年代 , 用于在封装内创建低成本的有线互连 。 互连用于将一个管芯连接到另一个管芯 , 或连接到封装中的基板 。 随着时间的推移 , 焊线机不断发展并成为许多封装类型的主力组装工具 。 TechSearch 报告说 , 当今 75% 到 80% 的封装是基于引线键合的 。 焊线机用于低成本传统封装、中端封装和内存芯片堆栈 。
引线键合是组装过程的关键部分 。 在组装流程的一个示例中 , 使用芯片连接系统将芯片放置在带有金属引线的小矩形框架上 。 然后 , 引线键合机将这些部件高速自动连接到芯片上的细线到金属引线上 , 形成电气连接 。 最后 , 使用不同的系统 , 将结构封装起来 , 形成一个封装 。

封装中的 Wirebond 线 。 资料来源:K&S
引线键合并不是在封装中提供互连的唯一方法 , 它确实存在技术限制 。 除了引线键合之外 , 还有其他方案 , 其中两个或多个裸片使用更先进的互连方法在高级封装中组装 , 例如扇出、2.5D 或 3D-IC 。
先进封装往往占据大部分头条新闻 , 并正在获得可观的市场收益 。 相比之下 , 基于引线键合的封装是一项成熟的技术 , 具有个位数的增长率 。 即便如此 , 引线键合机正在飞速增长 。 根据 VLSI Research 的数据 , 2021年全球销售额达到 16 亿美元 , 高于 2020 年的 8000 亿美元 。 据该公司称 , 到 2022 年 , 预计市场将保持平稳 , 销售额为 16 亿美元 。
除了增长率 , 其他值得注意的趋势包括:
最新的高端焊线机具有机器学习和工厂自动化功能 。 在这些系统上学习有助于防止缺陷偏移 , 同时无需人工干预即可操作 。
焊线机被用于更复杂的封装 。
这些系统正在推动内存堆叠技术的极限 。
什么是引线键合?
贝尔实验室曾经是世界领先的研发机构 , 1957 年发明了第一台焊线机 。 (贝尔实验室也在 1947 年展示了第一台晶体管 。 2016年 , 诺基亚接管了贝尔实验室 。 )