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5G来临,我们必须改变传统SMT制造方式

5G引发新技术变革,SMT、半导体制造与PCB相邻产业如何整合


  来源: SMT China 表面组装技术 时间:2019-06-04 编辑:伊敏
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5G商用启动后,我们可以预见越来越多的高端电子产品将会出现,比如智能穿戴产品,或者高频率通讯设备。至于高端电子产品,我们将看到这类产品使用了很多柔性板,软硬板,嵌入式硬板等使用嵌入技术组装了大量的IC或者芯片,或者小型电子元器件,比如008004(公制0201 公制)要用到Type 6或者Type 7焊膏等。基于这样的改变和质量要求,以前的基板先贴后割则需要改为先割后贴。我们必须改变传统的SMT制造方式来适应新的技术变革。



2019年成为正式步入5G时代的开始。大规模5G设备的出现和众多涌入市场的5G产品,主要来自AI、智能手机、智能产品、无人驾驶、IoT、边缘计算等的互相推动。5G不仅可以加快通讯的发展和延伸,还可以重新定义一些产业,比如自动化、制造业和娱乐业。

近年来,随着电子产品小型化的发展,要求功能集中、体形小巧、轻薄且低能耗、低成本,促使业界对芯片的封装形式有了新的需求,尤其是物联网等应用高速的发展,让SiP等先进封装技术逐渐成为主流。

根据来自BusinessInsider的消息,到2025 年将会有550 亿件IoT 产品,相当于地球上每个人拥有4 件以上IoT产品,比手机普及率高10 倍。根据Gartner(高德纳)预测,到2022 年将有80% 的企业IoT 项目会涉及AI元器件,但是当前仅有10%。AIoT将促进商业以指数倍增长。这些市场信息都在告诉我们制造业的春天已经来临,所以我想谈谈我们SMT会有什么样的变化。传统上半导体和SMT生产是独立的。目前正在发展的先进封装应用技术带动了半导体生产和传统SMT的整合。目前,一些半导体封装公司已经买了越来越多的SMT贴片机来贴装被动元器件,然后用半导体die bonder贴装来完成SIP的制造。

SIP的概念是如何低成本大规模生产半导体功能的元器件或模块以满足各种不同应用的需要,用于自动化,医疗,消费产品等等。另外,因为FO(Fan Out)既可以用wafer方法处理(FOWLP),也可以用Panel 方法处理,所以扇出型封装(Fan out package)的发展使得生产成本可以进一步降低,开始受到非常多的关注。为了使现有工厂设备使用率达到最大化,大多数FO是在芯片上完成的。如果要在Panel上完成,客户需要进行严谨的评估测试(Audit)和投资半导体行业并不常用的大板材使用设备,如果产品需求量不够大,做这样的投资是不划算的。因此目前FO panel base仍停留在起步阶段。IoT和可穿戴产品发展缓慢某种程度也是受限于此。SMT贴片机在这个领域还未到大展拳脚的时候。

同样,一些大的EMS厂商正把bare dies、倒装芯片和电子元器件贴在混合电路板或者智能穿戴这类小型电子元器件和C4密集的产品上。后工序的半导体和SMT生产整合使得很多制造步骤得以简化并且质量更稳定,从而满足先进电子产品高性能、高质量、低成本的要求。



另一方面,过去对SMT在连板的质量要求并不是很高。但是因为近年来小型化的趋势,电子产品变得很小且元器件非常密集,如果还是表面贴装后再分割板材就不再可行了,因为可能会损坏电路板和边缘的电子元器件,并且可能对电路板造成污染从而影响质量。

我们注意到近年SMT设备供应商开始收购和兼并了一些Die bonder公司,比如Micronic收购了MRSI,FUJI收购了Fastfor,Yamaha收购了Shinkawa,ASM 收购了Amicra。

这两个行业的整合越来越强烈,随之而来的垂直整合和兼并将重新定义EMS or OSAT 在技术和生产上的功能。

关于自动化,半导体客户和SMT客户的需求也有很多不同概念。半导体客户希望自动化自己的生产设备方案,而SMT客户则希望通过机器手或人,传送设备或者AGV来自动化自己的生产线包括搬运处理原材料。

由于工业4.0的推动,半导体客户看重机器的生产方案和可追溯性,而SMT客户则垂青于MES和包括车间测试,组装和运输在内的大数据的数据采集和分析(加上AI 功能),最终都是为了软件能够更好地连接工厂的ERP 系统以实现库存最低,交货时间最短,从而使工厂效率最大化。至于设备和软件的连接,SMT并没有真正的标准,大部分是借用于IPC。所以,我们可以说SMT是以机器为中心。然而半导体客户,他们习惯用SECSGEM的标准适用于所有半导体设备,所有设备必须按客户具体要求来定制,所以在这方面而言半导体是以客户为中心。这就是为何SMT的设备供应商给半导体客户提供设备的时候一定要加强和客户沟通, 要根据客户的具体情况来设定特殊技术支持, 才能真正满足客户需求。

关键词:5G商用 通讯 芯片    浏览量:3794

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