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半導(dǎo)體封測裝備，國產(chǎn)替代未來可期

2024-02-01 11:02

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分為上游設(shè)備與材料、中游集成電路生產(chǎn)（半導(dǎo)體制造）及下游應(yīng)用場景。半導(dǎo)體制造又分為芯片設(shè)計、晶圓制造與半導(dǎo)體封測三大環(huán)節(jié)。

半導(dǎo)體封裝是將芯片在基板上布局、固定及連接，并用可塑性絕緣介質(zhì)灌封形成電子產(chǎn)品的過程。半導(dǎo)體測試主要是對芯片、電路等半導(dǎo)體產(chǎn)品的功能和性能進(jìn)行驗證的步驟；

半導(dǎo)體產(chǎn)成品的封測環(huán)節(jié)中，主要使用的設(shè)備是半導(dǎo)體分選機(jī)。分選機(jī)把待測芯片逐個自動傳送至測試工位，芯片引腳通過測試工位上的金手指、專用連接線與測試機(jī)的功能模塊進(jìn)行連接，測試機(jī)對芯片施加輸入信號并采集輸出信號，完成封裝測試。測試結(jié)果通過通信接口傳送給分選機(jī)，分選機(jī)據(jù)此對被測試集成電路進(jìn)行標(biāo)記、分選、收料或編帶。

半導(dǎo)體產(chǎn)品的封裝類別多樣化，使得分選機(jī)設(shè)備生產(chǎn)商需要持續(xù)改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)和精度，并提高其兼容性，以滿足對不同封裝尺寸和外形的需求。

按照形態(tài)和適用情形，半導(dǎo)體分選機(jī)分為重力式、平移式、轉(zhuǎn)塔式三種類型。重力式結(jié)構(gòu)簡單，投資小，適合體積較大、測試時間一般的傳統(tǒng)類型封裝形式；平移式采用機(jī)械臂運(yùn)輸芯片，適合幾乎所有類型的封裝，在測試時間較長或先進(jìn)封裝情況下優(yōu)勢明顯；轉(zhuǎn)塔式適合體積小、重量小、測試時間短的芯片，測試速度最快。

三種類型中，轉(zhuǎn)塔式與平移式技術(shù)壁壘較高，適用場景更多，為行業(yè)發(fā)展方向，持續(xù)擠壓傳統(tǒng)重力式分選機(jī)的市場份額。根據(jù)研報顯示，平移式、轉(zhuǎn)塔式及重力式的市場份額占比分別為40%、50%和10%。

根據(jù)前瞻研究院表述，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)沿著“美國→日本→韓國和中國臺灣→中國大陸”進(jìn)行遷移。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，封測市場規(guī)模由 2011 年的 975.7 億元增長至 2020 年的 2509.5 億元，CAGR 約為 11.1%，增速明顯高于同期全球水平。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，到 2026 年中國大陸封測市場規(guī)模將達(dá)到 4429 億元，隨著全球供應(yīng)鏈的修復(fù)，疊加 5G 通信、 HPC、汽車電子、智能可穿戴設(shè)備等新興應(yīng)用端帶來的市場需求增量，中國大陸封測市場將迎來更大的發(fā)展空間。

在當(dāng)前全球測試產(chǎn)能逐漸向中國轉(zhuǎn)移的背景下，半導(dǎo)體測試設(shè)備或?qū)⒊蔀榘雽?dǎo)體設(shè)備自主化的突破口之一。

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