半导体|一台光刻机,解不了中国“芯痛”( 二 )


除此之外,光刻机的采购、运输、调试及使用都存在困难。以最先进的EUV光刻机为例,单台设备超过10万个零件,4万个螺栓,3000条线路,软管总长超过两公里。设备重180吨,单台发货需要用到40个货柜,20辆卡车以及3架货机。在调试使用光刻机时,往往需要国外驻场工程师的参数调节及使用指导。中国不仅缺乏设备,同时,也缺乏设备工程师等专业使用、运维、养护、整修人才。
其实,中国也有自主生产光刻机的企业,业内熟知的是上海微电子装备(集团)股份有限公司(SMEE),企业生产的600系列光刻机工艺制程在90nm到280nm之间,65nm的光刻机还在研发中。2001年,ASML就获得了157nm关键的光学技术。2010年,上海微电子首次发售概念性工艺节点在180nm到130nm的光刻机。由此可见,中国在光刻机领域的发展比ASML落后了至少10年。
短期内,中国需要解决的是如何使用及如何修缮的问题;长期是要解决如何制造的问题。
三、封装测试芯片封装及测试是中国芯片产业链中唯一能与国际企业竞争的环节。
目前,中国封装测试市场主要由长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技等企业占据。封装测试常被人认为是芯片技术门槛较低的环节,但是中国目前在材料端、设备端、人才等方面都还存在一定问题。
3.1材料
以银浆固化程序中的银浆为例,国产银导电浆料在导电性能,浆料稳定性方面与进口产品存在差距,使得相当一部分导电浆料仍有依赖于进口。
3.2设备
其中,引线焊接步骤被认为是最难环节,因为引线需要设备极高的稳定性。引线焊接所需要的引线键合机(金线机,铝线机)以美国、日本、荷兰进口为主。以下表格列举了一些芯片封装测试环节常用的设备及其品牌。
半导体|一台光刻机,解不了中国“芯痛”
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业内专家向亿欧透露,一条完整的封装测试生产线需要超过10个进口设备,总设备成本大约在1200万人民币到1500万人民币左右。由于,封装设备治具的不同,一条封装测试线只能封装一种类型。因此,许多中国封装企业会购买美国或台湾淘汰的二手设备,在进行翻新后投产使用,以降低成本投入。
3.3人才
根据《中国集成电路产业人才白皮书(2017-2018)》显示,2020年,中国集成电路行业人才需求规模约72万人,现有人才存量40万,缺口达32万人。32万的人才缺口,遍布芯片产业的方方面面,包括设计研发人才、企业管理人才、每道工序的制造人才、封装工人、设备协调工人等。
在亿欧实地走访调用中,业内专家表示,芯片封装测试生产线及工厂往往需要配备各个方面专业的人才,包括:
工艺工程师:负责调研设计封装体,设定治具的要求及确定封装工艺的参数;
设备工程师:负责执行、调试参数,达到稳产的要求;
操作工:负责点胶、上料等;
质量管理厂务:负责产品质量管理等。
其中,工艺工程师要求较高,早期中国也需要聘请日本,台湾等相关人才。
中国芯片企业现有模式及整体面临的挑战 半导体市场中,很多珠三角的芯片封装测试企业,通过从日本,台湾等地购买裸片(晶圆),直接进行自主封装,测试完成后会贴上自己品牌或者原厂的标签,标榜自己是国产化替代。终端企业,例如一些特殊部门为了满足政策要求的国产化替代率,也会购买此类产品。
总体而言,国产芯片不仅难生产,同样在市场端售卖也面临窘境。这也被看作是国产芯片企业面临的通病。其主要原因是国产芯片起步晚,需要很长时间的验证和优化,以及终端用户对国产芯片信任感较低。其次国产芯片产品谱系不足,很多国产芯片还是集中在个别爆款品类及低端产品,要做到全产品谱系,国内还有很长的路要摸索。