2020年下半年以来,半导体行业景气度恢复,市场需求超出预期使得全产业链的产能先后出现紧缺,下游市场也不例外。数据显示,去年12月的全部封测行业的营业收入合计达到了近260亿元,年增速达到了8.5%,创下了封测行业单月营收的历史性新高!且根据机构的最新产业调研,由于海外疫情导致海外封测产商迟迟不能复工,国内承接了更多订单,同时叠加国产替代需求旺盛,据业内人士预计,这次封测产能紧张将持续到今年上半年。


在封测产能的巨大需求面前,行业龙头和新军都不断斥巨资扩产,推动了半导体设备的大幅增长。SEMI数据显示,2020年全球半导体设备支出增幅达16%,达到690亿美元,其中封装设备增长率居首,高达30%。对我国封装测试业来说,大陆厂商在全球前十的排行榜中已占三成,足以证明大陆封测业这些年来的飞速发展。但是从另一个角度,封测设备国产化率整体上不超过5%,个别封测产线国产化率仅为1%,大幅低于制程设备整体上10%-15%的国产化率。


普莱信打破封装设备多个领域国外垄断局面
“在IC封装设备中,核心难度最高的包括焊线机、固晶机、磨片机等国产化率接近为零。其中焊线机供应商主要有美国K&S、ASM Pacific等,固晶机供应商主要有ASM Pacific、Besi,磨片设备供应商主要有DISCO、东京精密等等。”普莱信总经理孟晋辉对集微网表示,“在市场增长趋势和国产替代的双重动力下,半导体封装设备市场需求迅速增长,国产设备厂商迎来前所未有的窗口期。”



普莱信总经理孟晋辉


以固晶机为例,孟晋辉表示,它是LED、芯片、摄像头贴装的封装工艺中的关键设备之一,广泛用于各种封装形式,主要功能是将芯片粘结在支架上。简单来说,其工作主要分为以下几步,首先是芯片和支架板识别、定位,然后对支架板的给定位置进行点胶处理,之后利用吸取装置把芯片准确无误地放置于点胶处。整套设备需要高精度的定位控制、气动吸取控制等光机电一体系统的相关技术,有着非常高的技术壁垒。不同领域如LED和IC封装对固晶机的性能要求不同,前者位置精度要求低,基本没有角度精度要求,广泛采用低成本的摆臂式方案,这类机器相对技术难度低,国产化做得比较好;IC级的高速固晶机,光通信传感器用的高精度固晶机仍被进口设备垄断。


鉴于此,一群在运动控制、算法、机器视觉、直线电机、半导体设备和自动化设备领域的资深人士于2017年11月创立普莱信智能技术有限公司,立志用国际级的先进技术,赋能中国制造业,打造国际领先的高端装备领域平台型企业,实现中国制造业的智能化升级。“经过三年磨砺,普莱信现已构建了拥有自主知识产权的底层技术平台,包括高速高精运动控制平台技术、伺服驱动、直线电机、机器视觉及建模和算法等先进技术,并结合具体半导体工艺,为半导体封测行业、光通信行业、电子元器件行业及精密加工行业等开发的固晶机,绕线机,高端数控机床等各种智能装备及智能化解决方案达到国际先进水平,获得行业头部企业的认可,已大批量出货。”孟晋辉指出。


据他介绍,目前普莱信主要聚焦IC封装、先进封装、光通信封装、MiniLED封装等几大市场。其中,8英寸/12英寸高端IC级固晶机,已经达到国际先进水平,随着摩尔定律的放缓,先进封装是实现更高性能,更低成本的方式,最新推出的全自动倒装覆晶及固晶机DA1201fc面向先进封装,支持覆晶和高精度固晶两种模式,便于客户按需求切换工艺;高精度COB固晶机,贴装精度达到±3μm,旋转角度达±0.3°,专为高端光模块、硅光等高精度封装产品设计,打破国际厂商垄断;刚发布的MiniLED倒装COB巨量转移解决方案——超高速倒装固晶设备XBonder,最快每小时产能可以做到180K,打破了MiniLED产业的量产技术瓶颈,支持真正的MiniLED级别芯片的高速转移,与国际某公司唯一量产的MiniLED背光采用类似工艺,且具备自有专利。


在固晶机领域,普莱信填补了国产直线式IC级固晶机的空白,解决了目前国内IC、半导体封测厂长期以来需要依赖国外昂贵的进口设备,国内没有能满足工艺条件设备的痛点;在光通信封装设备领域,COB高精度固晶机系列产品一经推出,突破了MRSI等公司的垄断,为高精度的40G、100G及400G高端光通信模块封装设备实现国产替代,促进我国5G光通信产业的发展;在MiniLED封装领域,专为MiniLED封装设计的超高速固晶设备,独家采用刺晶模式的倒装COB固晶工艺,是全球最领先的类似设备,相信随着XBonder的推出,困扰MiniLED行业的量产瓶颈将得到解决。


呼吁半导体产业链协同开发,立志做“中国第一”
今年2月初,普莱信获得由元禾厚望领投,老股东云启资本、光速中国、复朴资本等跟投的1亿元B轮融资,极大地助力了普莱信推进先进封装设备、MiniLED巨量转移设备等产品研发和量产,帮助公司全面掌握先进技术,加速半导体封装设备国产化,同时帮助公司扩大产能以满足不断增长的市场需求,建立华东分公司及全球化市场推广。


孟晋辉指出,普莱信成立于东莞,华南地区广大的终端和制造市场成为公司成长的沃土,已获得富士康、富满电子、华为、立讯精密、瑞声光电、铭普光磁等多家国外内上市公司的认可并达成战略合作。成立初期,公司通过自研、合作开发和收购汉为智能获得了丰富的技术积累,累计获得164项发明专利、实用新型专利、软件著作权、技术标准、论文等技术成果。孟晋辉强调,国产半导体设备还有一个最常遇到的挑战就是专利。“我们在研发时都会避开现有的专利布局进行创新,同时也进行了强有力的专利储备。”


在封装设备领域,遗憾的是并非所有的设备都出现了很好的类国产产品的竞争者,这是个很残酷的现实。“例如焊线机到目前为止,也没有IC领域做得好的,国内主要是做贴片式的,普莱信已经算是国内领先的了,但是与国外厂商比还是有一定的差距。”普莱信指出,普莱信在IC封装设备在国内算是技术领先的,性能基本上都是与进口设备在对比。“能进富士康的供应链,我们也是击败了海外的竞争对手。”


据其介绍,相比国外供应商,普莱信的优势之一是极高的性价比,在满足客户性能需求的情况下,价格仅为国外同类型产品的50~70%,并且可根据客户需求做定制化。“在近段时间产能极缺的情况下,国外供应商的设备交期已经在60天以上,甚至有部分设备排到120天以后,而普莱信的交期仅需一半,30~45天左右。”孟晋辉透露,“2020年初至今,我们东莞工厂产能已扩大3倍以上,就算如此也不敢放开去接订单,因为无法满足那么多需求。目前在半导体封装产线的设备月产能在20多台,计划今年扩充近一倍产能,但是仍然远远满足不了暴增的封装市场需求。”


目前普莱信已实现了单月盈利,今年营收预计能超过2亿元,争取达到3亿元。“我们的目标是先满足国内市场的需求,力争国内整体封装设备市场占有率达到三成,做到国内的第一名,然后逐步向海外市场发展。”


“今年供应链是我们最大的敌人,原材料供应跟不上导致了我们的产能上不来。例如设备里所需的导轨等精密机械基本进口自日本、欧洲等地;电机的控制器和驱动器,有一些也是用的欧美品牌的芯片,因此国产半导体设备还不能完全的国产化,国内半导体配套的供应链也需要同步加强。”孟晋辉呼吁,“尽管这两年客户对于选用国产设备比以往有更高的意愿,但是仍然要呼吁客户再多给咱们一些机会,也给行业再多一些包容。”


他举例说,例如客户在验证工艺的时候,通常都会找一个成熟的设备来做,因为需要排除掉除工艺之外的干扰因素,最后工艺进入规模量产后才有可能换成国产设备。因此,希望客户能多给予国产设备厂商来进行工艺的开发以及设备的定制化开发,通过双方的协同作用来实现产业的共同成长。


今年开始,随着IC封装市场的不断增长,普莱信将目光投向了华东市场。“长三角这里有全国最大的封装产业链,我们正在与该地区的目标客户紧密沟通中,目前已经与一些MEMS、集成模块封装、LGA等领域的客户达成了初步的合作。未来我们将会立足现有的根基,去打造新的市场和发展方向。”