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长电科技:FBP封测线实现技术跨越



                                                               图为长电科技封装生产线

                                                            近几年中国封装测试产业规模

                                                                              数据来源:赛迪顾问


    多年来,封装业一直占据着中国集成电路产业的半壁江山。近年来,中国集成电路封装技术正在从中低端向高端迈进。

    如果要问什么最能体现中国IC产业的发展与神韵,那么,非封装业莫属。多年来,封装业一直占据着中国集成电路产业的半壁江山。近年来,中国集成电路封装技术正在从中低端向高端迈进。2007年,作为我国最重要的封装厂商之一的江苏长电科技股份有限公司,根据国家发改委发展“电子专用设备仪器、新型电子元器件及材料等核心基础产业产业化专项”的精神,组织申报了“年产5亿块新型集成电路(FBP)封测生产线”项目,当年就被列入国家发改委该专项计划。

    突破先进封装技术瓶颈

    我们经常听说某某芯片采用某某封装形式,那么封装到底是一种什么技术?封装技术就是将内存芯片包裹起来,以避免芯片与外界接触,防止外界对芯片损害的一种工艺技术。空气中的杂质和不良气体,乃至水蒸气都会腐蚀芯片上的精密电路,进而造成电学性能下降。不同的封装技术在制造工序和工艺方面差异很大,封装后对内存芯片自身性能的发挥也起到至关重要的作用。

    QFN(无引线四方扁平封装)是由Amkor公司发明的一种先进的半导体封装技术,最早被德州仪器(TI)、IDT公司和日立(Hitach)公司应用于逻辑门和八进制位宽逻辑器件,后逐步转入BiCMOS(双极互补金属氧化物半导体)和CMOS(互补金属氧化物半导体)进行全面应用,从此被国际半导体封测业界所关注,至2005年全球约有数十家半导体生产企业开始采用此技术,市场需求成几何倍数增长。而拥有QFN专利技术的美国Amkor公司每年收取的技术使用费总计高达3000万美元。

    但由于发达国家长久以来一直对我国半导体产业进行技术封锁,因此像QFN这种半导体先进封装技术的核心工艺、关键技术是国内绝大多数企业所无法触及的,再加上还有专利的许可问题等等,所以国内半导体企业想要从事QFN封装是有很大难度的。

    面对这种严峻的发展形势,长电科技痛下决心一定要在半导体先进封装技术研发上有所突破,形成自主知识产权,以避开国外的专利保护。为此,公司的工程技术人员在针对QFN封装技术进行了深入研究之后创造性地自主研发了FBP(四面无引脚凸点式封装技术),这是我国半导体封装行业第一个拥有自主知识产权的半导体封装技术。为此,长电科技申请专利29项(其中发明专利19项、实用新型专利10项、境外PCT专利4项),一举打破了国外技术的垄断。

    实现“中国创造”的跨越

    2006年初,公司挑选了一批工程技术骨干专门成立了“FBP封装技术研发部”,在对FBP封装技术进行了反复多次的小试、中试验证后,摸索出一整套全新的产品工艺,同时结合客户对FBP样品的试用评估情况,认为启动FBP封装项目的技术条件已经成熟。2006年第四季度,公司对国内外行业发展动态进行了充分调研,在此基础上科学地预测市场容量、技术发展趋势,重点进行了可行性研究报告的编制工作,从而决定了项目的投资规模、产品品种、人力资源、原材料供应、效益等产业化诸要素。2007年3月,公司正式开始组织实施“组建年产5亿块新型集成电路(FBP)封测生产线”项目,项目负责人由公司总经理亲自挂帅,投资12867万元。同年10月该项目被国家发改委列入“电子专用设备仪器、新型电子元器件及材料核心基础产业化”专项。

    项目自开工以后进展十分顺利,至2007年10月份引进设备全部到位,2008年2月完成了试生产线的调整工作,形成了可年产FBP系列产品5亿只的能力,比原计划提前了3个月正式投产。截至项目验收(2009年5月),项目实际完成投资11115.91万元,形成了可年产5亿块新型集成电路(FBP)的生产能力,累计销售FBP系列产品8.3亿只,实现销售收入1.5亿元,利税3500万元,较好地完成了项目的各项计划指标。同时项目新增工作岗位50多个,为社会解决了100多人的就业问题。

    该项目的竣工验收,标志着中国已在半导体封装技术领域取得了较大的突破,一举打破了国外先进封装的技术封锁和知识产权垄断,对提升中国半导体封装测试行业的国际地位,提升本土封装企业发展先进封装技术的信心,实现“中国制造”向“中国创造”的战略转移具有重要意义,为我国在国际封测高端市场争得了一席之地,使我国封装技术领域初步摆脱了被动跟从、没有自主知识产权的窘境。

    创新创出甜头

    之所以取得上述成绩,与长电科技的创新意识不无关系。“创新已深深融化在我的血液中!中国的希望在于一代企业家创新意识的觉醒!”这是长电科技董事长王新潮反复强调的一个观点。正是在这种企业一把手超前的创新意识的影响和推动下,在经历了一开始被市场压力逼迫的朦胧创新意识到自发创新再到理性自觉创新三个阶段后,“创新”已在长电科技开花结果,成为全体员工的自觉行动。

    长电科技的创新可以说是被市场竞争“逼出来”的。2003年长电科技成功上市,董事长王新潮清醒地告诫大家,上市钟声的敲响意味着第一轮粗放型低水平增长模式的“终结”。而情况确实如他所料,随着国内同行的崛起,“价格战”打响了,而规模越大损失越大。经历一轮又一轮惨烈的价格战的“煎熬”和“血”的教训后,他果断决策,确立“以高科技产业为主导、以自主创新为基础”的发展思路,调整产品结构,重点培育自主创新的产品。通过几年的不懈努力,2003年开始长电科技以微型片式化集成电路、分立器件再次称雄国内同行,而自主发明的集成电路FBP封装更是震惊国内外同行。12英寸IC芯片级凸块封装填补了国内空白,在引进新加坡专利技术基础上二次开发再创新申报了多项国外发明专利,集成电路SiP(系统级)、TSV(硅穿孔)等封测技术实现了跨越式提升。

    然而,技术创新也并非一帆风顺,创新成果产业化,说起来容易做起来难。特别是基层员工往往看不到长远的前景,就会出来说“风凉”话,而技术太超前了市场没有形成气候会考验人的耐心,技术细节难以突破会考验人的耐心,资金只有投入没有产出也会考验人的耐心。只有当天时、地利、人和都具备产业化的条件,企业才能抓住机遇。长电科技凭借IC凸块专利技术,成为国内第一家、国际第四家掌握该核心技术的企业。国际上刚刚开始流行,国内市场还在培育,如果一下子规模搞得很大,过早切入市场,短期没有达标达产,压力就会很大。过去公司成功的经验就是:一开始投石问路,一旦市场启动一举投资形成规模占领市场,长电SOT(小外形晶体管)/SOD(小外形二极管)片式元器件也是这种的运作模式。2002年长电科技先建小线作技术、市场、生产等准备,2003年抓住了沿海闹民工荒、整机厂纷纷采用贴片自动化生产缓解手工作坊招工难的机遇,长电科技的片式器件很快供不应求。

    实现年销售额100亿元,2012年进入世界半导体封测前五位是长电科技的发展目标。为实现这一目标,“掌握不可复制的核心技术,在WL-CSP(晶圆级芯片尺寸封装)、SiP、TSV三大集成电路主流封装技术中,长电科技都要拥有一定的自主知识产权。在此基础上我们会加快产业化、市场化步伐,及时推出引导市场的新技术、新产品。”江苏长电科技股份有限公司董事沈阳说。

    技术研发、创新投入需要不断加大,长电科技的做法是:一方面引进技术带头人,培养研发团队,保持与国际前沿技术同步;另一方面,面向全球寻找合作,再进行二次开发,学会“站在巨人的肩膀上”实现技术跨越。在这次国际金融危机中,长电科技就成功收购了国外一家研发机构,一次性近80个国际发明专利归属长电后再进行开发,年底之前一个具有“革命性”的消费类IT产品将在长电科技“诞生”。让我们拭目以待,同时祝福一直坚守封装产业的长电科技在技术创新的道路上一路走好。