扫地机器人|技术进步，引线键合机出现短缺( 四 )

“目前的重点是实现实时过程监控和故障检测。键合机上的关键子系统提供了大量数据，我们正在添加额外的传感器以实现更高级的检测。我们正在实时监控数据并使用先进的机器学习算法， ”Foley 说。
最初，汽车客户推动了这些发展。汽车制造商希望在包括引线键合在内的工艺中实现零缺陷。现在，所有客户都想要这些功能。
市场展望
一段时间以来，业界对半导体芯片和封装的需求前所未有，这推动了对更多组装工具的需求。
ASE首席运营官 Tien Wu在最近的一次电话会议上表示：“我们看到所有行业都出现了广泛的增长，势头至少会持续到 2022 年。” “2021 年，我们看到先进封装收入同比增长 23% 。我们确实预计 2022 年的增长率会好于这个数字。 2021 年的引线键合收入增长了 36% 。我们继续看到引线键合满载。我们确实预计 2022 年的引线键合收入将实现两位数的增长。 ”
这就是好消息。坏消息是，对于大多数客户而言， K&S 焊线机的交货时间为 6 到 7 个月。作为回应， K&S 正在扩大其制造能力。其他焊线机供应商也看到了类似的需求。

K&S 引线键合机。资料来源：K&S
“从 2021 年起，全球对 5G、联网设备、汽车和内存的持续需求将持续， ”K&S 的 Foley 表示。 “预计 2022 年封装半导体的增长将比 2021 年连续下降，尽管这仍然是历史行业平均水平的近 2 倍。 ”
早期，引线键合用于组装简单的封装。随着时间的推移，引线键合封装变得更加复杂。例如，在 2000 年代，出现了 QFN 。
QFN 属于引线框架封装系列。引线框架是带有延长引线的合金框架。在 QFN 中，芯片连接到框架上。然后，使用焊线机，细线将芯片连接到每条引线。最后，封装封装。
QFN 在今天被广泛使用，但它们更复杂。 “我们看到了具有三到四层的多层QFN ，以容纳更多的 I/O 。我们看到更大的 QFN (<12mm) ， ”JCET 的 Lee 说。
内存是引线键合的另一个重要驱动力。 2016 年， Apple 推出了 iPhone 7 。这款手机堆叠了 16 个 NAND 闪存芯片，可实现 128GB 的存储空间。每个芯片都以金字塔状堆叠，并使用微小的引线键合线连接。
如今，内存供应商正在一个封装中堆叠 8 或 16 个 NAND 闪存芯片。在研发方面，该行业正在开发 24 芯片堆叠封装。
这一趋势提出了一些挑战。 “内存芯片将非常大而且非常薄。因此，处理这些易碎的芯片需要使用专门的无针拾取工具，以最大限度地减少压力并降低这些过程中开裂的风险， ” Amkor的高级工程师 Knowlton Olmstead在一段视频中说。 “这些薄裸片也会在裸片堆栈中有突出部分。这需要选择合适的芯片贴装薄膜和模塑复合材料，以最大限度地减少封装中的翘曲和应力，防止最终组装的封装出现故障。 ”
这不是唯一的问题。 “增加封装中堆叠管芯的数量，同时保持较低的封装高度会在多个领域带来挑战。在降低基板'Z'高度以允许更高的堆叠方面不断进行改进， ”Olmstead 说。 “沿着管芯级联的引线键合也需要以可控的方式进行，因此它可以最大限度地减少整个悬垂区域的压力。此外，我们希望保持较低的引线键合环高度，这使我们能够拥有非常低的模具到模具盖间隙高度。 ”
【扫地机器人|技术进步，引线键合机出现短缺】显然，焊线机是半导体生态系统的重要组成部分。尽管先进封装得到了增长和关注，引线键合仍将继续用于许多封装类型。采购足够的焊线机是目前的一大挑战。但在某些时候，引线键合能力会过剩，这是一种较旧但关键的技术的周期性。