光力科技 ,国产芯片替代龙头一、光力科技是全球前三名半导体划片机巨头企业
半导体封测设备是半导体专用设备的一个重要组成部分,支撑了从晶圆到芯片的后道封测制程,其中,划片机是半导体封测环节的重要设备,用于将晶圆分割为分离的晶粒,晶圆切割工艺对设备的精度、稳定性、一致性、生产效率都要求极高。
公司是全球排名前三的半导体切割划片装备企业,并同时拥有切割划片量产设备、核心零部件——空气主轴和刀片等耗材的企业,可以为客户提供个性化的划切整体解决方案。公司的高端切割划片设备与耗材可以用于先进封装中的切割工艺。
二、光力科技划片机核心零部件空气主轴技术全球领先主轴被称为“机械的关节”,是现代机械设备中不可缺少的一种基础零部件。因其高转速、高精度、高稳定性等特点,高性能高精密空气主轴成为半导体切割划片机和研磨机的核心零部件。
公司全资子公司LP公司是全球首个将空气主轴应用于划片机的公司,在开发、生产高性能高精密空气静压主轴、空气动压主轴、空气导轨、旋转工作台和驱动器等领域一直处于业界领先地位,LP公司产品广泛应用在半导体工业芯片封装工序——精密高效切割划片及磨削设备、光学镜片行业的精加工设备等领域,具有超高运动精度、超高转速和超高刚度的突出优势。LP公司长期与英国的大学、研究机构和大中型的跨国公司合作,已把核心产品的制造经验细化成一系列易理解的计算机程序模块,并在空气轴承系统中的直流无刷电机方面做出了创新。LP公司不仅能提供关系到切割划片设备性能的最核心部件,同时也为国际上其他公司提供对半导体晶圆等硬脆材料进行研磨、抛光等设备所需的高性能空气主轴。
三、光力科技积极推进刀片项目国产化刀片是半导体封测工艺中晶圆切割和封装体切割环节的一种关键耗材,刀片被空气主轴带动高速转动后直接作用于被切割材料上,刀片的质量及性能稳定性、刀片间一致性等也会直接影响最终的切割质量和产品一致性。公司的软刀类型包括镍刀、树脂刀及烧结刀,并可根据加工材料不同定制设计不同刀片;公司软刀在切割品质方面具有加工效率高、精度高、寿命长等特点,且刀片通用性较好,可适配国内外市场主流划片机。目前,公司软刀系列产品广泛应用于半导体晶圆和电子元件的加工,经过几十年技术迭代和应用积累,性能稳定可靠,在全球处于领先地位,客户认知度高。
二、划片机市场由海外高度垄断,国内封测产业快速发展带来破局机遇划片机是半导体后道封测环节的关键设备
划片机是使用刀片或者通过激光等方式高精度地切割硅片、玻璃、陶瓷等被加工物的装置,是半导体后道封测中晶圆切割和 WLP 切割环节的关键设备。
随着集成电路沿大规模方向发展,划片工艺呈现愈发精细化、高效化的趋势:
从 19 世纪 60 年代采用划线加工法依赖于人工操作的金刚刀划片机,到1968年英国 LP 公司发明的金刚石砂轮划片机采用研磨的工艺替代了传统的划线断裂工艺,再到后续的自动化划片机进一步提升了划片的效率。
目前划片机广泛用于半导体封测、EMC 导线架、陶瓷薄板、PCB、蓝宝石玻璃等材料的精密切割领域。
刀片切割将长期占据市场主流,激光切割更适用于较薄晶圆切割。
晶圆切割主要分为刀片切割和激光切割两大工艺,分别对应砂轮划片机和激光划片机两类划片设备。刀片切割包括一次切割和分步连续切割的方式,效率高,成本低,寿命长,是使用最广泛的切割工艺,尤其在较厚晶圆(>100 微米)具备优势。
激光切割工艺切割精度高、切割速度快,但是主要适用于较薄晶圆(<100 微米)的切割,在切割较厚晶圆时存在高温损坏晶圆的问题,仍需要刀片切割进行二次切割配合,同时激光头价格较为昂贵,寿命较短。
因此,目前刀片切割仍占据80%的市场份额,激光切割仅占据20%,预计刀片切割工艺在较长一段时期内仍将为主流切割方式。
摩尔定律推动线宽愈加精细化,先进封装发展给半导体后道工艺增加挑战,晶圆尺寸继续扩大化趋势,多方面共促划片机技术持续升级发展。
摩尔定律持续演绎下,目前工艺制程已经迭代到 5nm 以下,线宽的微缩意味着晶圆上集成电路的排布将更加密集,晶圆切割精度的要求也提高;先进封装是后摩尔时代的又一出路,从引线键合等传统封装向倒片封装、硅穿孔封装等晶圆级封装方的转变同样给半导体后道封测的各个环节带来了新的挑战;晶圆大尺寸化也持续推动着划片机在切割效率上不断攀升。
技术演绎带来的多方面需求将推动半导体后道封测关键设备划片机持续升级迭代。
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