PCB Tecnico - Rapporto di ricerca dell'industria del substrato di imballaggio, lascia che tutti capiscano di più il substrato di imballaggio IC

1, parole prima

Il substrato di imballaggio del circuito integrato può anche essere chiamato substrato di imballaggio di IC (PCB di IC), il bordo di carico della guarnizione di IC, il substrato di imballaggio di IC, è il vettore dei chip di circuito integrato, ma anche uno dei materiali chiave dell'imballaggio ad alta densità, nell'imballaggio del supporto del chip, della dissipazione del calore, della protezione, della distribuzione di energia e della trasmissione del segnale elettrico e di altre funzioni. Il substrato di imballaggio organico ha i vantaggi di bassa costante dielettrica, bassa densità di massa, tecnologia di lavorazione semplice, alta efficienza produttiva e basso costo, quindi è il tipo di substrato con la quota di mercato più alta attualmente.

Il substrato di imballaggio organico è sviluppato sulla base del principio di fabbricazione e del processo del circuito stampato tradizionale (PCB). A causa delle dimensioni più piccole e della struttura elettrica più complessa del substrato di imballaggio, è molto più difficile da produrre rispetto al PCB ordinario. In base alle diverse proprietà fisiche e campi di applicazione, i substrati organici possono essere suddivisi in substrati rigidi di imballaggio organico e substrati flessibili di imballaggio organico.

Il costo del substrato di imballaggio organico occupa un'alta percentuale nell'imballaggio del chip, che appartiene al substrato di legame di piombo di fascia bassa rappresentava circa il 40% ~50% del costo totale di imballaggio, mentre il costo del substrato flip-chip di fascia alta rappresentava fino al 70% ~80%. Con lo sviluppo della tecnologia di imballaggio, il substrato di imballaggio gioca un ruolo sempre più importante nella promozione del progresso dell'industria di imballaggio IC. Questo rapporto si concentra principalmente sullo stato della ricerca sull'industria del substrato di imballaggio organico e sulla sua tecnologia e analisi delle tendenze di sviluppo del mercato.

2, Stato dell'industria domestica del substrato di imballaggio organico

2.1 Distribuzione dell' industria nazionale

L'industria domestica del substrato di imballaggio organico ha iniziato tardi e la svolta dell'industrializzazione del substrato di imballaggio è stata realizzata dopo il 2009. Attualmente, poiché la progettazione e l'imballaggio del chip domestico sono ancora nella fascia media e bassa, l'imballaggio del telaio di piombo occupa una proporzione relativamente alta e la proporzione di materiali di imballaggio del substrato di imballaggio domestico è molto inferiore al mercato globale. Inoltre, il divario tra le materie prime, le attrezzature e la tecnologia chiave, le imprese nazionali in termini di livello tecnologico, capacità di processo e quota di mercato è ancora in ritardo.

Secondo le statistiche della China Electronic Circuit Industry Association, il valore di produzione dell'industria cinese dei circuiti stampati nel 2019 era di 227,499 miliardi di yuan, di cui il valore di produzione del substrato di imballaggio era di 7,492 miliardi di yuan, in aumento del 18,59% anno su anno, rappresentando il 3,29% del valore di produzione totale. Nel 2019, le vendite di substrato di imballaggio delle imprese domestiche hanno superato i 3 miliardi di yuan, rappresentando circa il 5% del mercato globale, e la domanda del mercato ha mostrato un'alta tendenza di crescita. Allo stato attuale, i prodotti di produzione di massa delle imprese nazionali sono principalmente prodotti di substrato di fascia bassa applicati agli imballaggi legati al piombo, mentre i prodotti di substrato multistrato ad alte prestazioni applicati agli imballaggi flip-chip sono ancora nella fase di ricerca e sviluppo e c'è un divario con il livello avanzato internazionale. La tecnologia organica del substrato di fascia alta dal processo, dai materiali, dalle attrezzature e così via sono quasi tutte monopolizzate dalle imprese straniere, le imprese nazionali sono deboli nella forza tecnica, la mancanza di risorse del cliente, l'investimento di ricerca e sviluppo del substrato di imballaggio di fascia alta è inferiore.

Le imprese nazionali che prendono il comando nel settore del substrato di imballaggio principalmente includono: Shennan Circuit Co., Ltd. (circuito shennan), Anchelle Industry Co., Ltd. (Anchelle), Zhuhai Yueya Packaging Substrate Technology Co., Ltd. (Zhuhai Yueya), Xingsen Express Circuit Technology Co., Ltd. (Xingsen Express), Shenzhen Danbond Technology Co., Ltd. (Shenzhen Danbond), ecc. Alcuni produttori di PCB stanno anche prestando attenzione e entrando nel campo del substrato di imballaggio, rispettivamente a Shenzhen, Wuxi, Zhuhai, Nantong e in altri luoghi per creare fabbriche o investire in nuovi progetti.

2.2 Introduzione delle grandi imprese nazionali

Lo sviluppo del substrato organico di imballaggio e imballaggio ad alta tecnologia di IC della Cina, ha catturato l'attenzione di molti, rappresentati dal circuito di shennan, le imprese del substrato di ansett nel substrato di imballaggio organico ad alta densità continuano ad inserire nei progetti di sviluppo tecnologico e industrializzazione, aumentano i diritti di proprietà intellettuale indipendenti e gli standard nazionali correlati, e ha ottenuto qualche svolta. Alcune tecnologie e prodotti hanno raggiunto il livello leader in Cina e il livello avanzato nel mondo, rompendo il monopolio dei giganti stranieri, colmando il divario nell'industria del substrato di imballaggio domestico e formando una certa scala di mercato. La tabella 1 è la situazione di base dei principali produttori nazionali di substrati di imballaggio.

2.3 Analisi di mercato

I noti produttori internazionali di chip e le imprese di test di tenuta hanno attivamente organizzato e investito per espandere la capacità produttiva in Cina, che ha guidato direttamente la rapida espansione della scala dell'industria cinese degli imballaggi a semiconduttori. La crescente scala della produzione cinese di chip e il mercato in rapida crescita per le applicazioni elettroniche terminali hanno anche notevolmente stimolato la crescita dell'industria cinese degli imballaggi a semiconduttori. Con il sostegno dei grandi progetti nazionali di scienza e tecnologia, con la tecnologia del telegramma lunga, ansett, la micro elettricità ricca, la tecnologia huatiana e altre imprese di imballaggio avanzate dell'industria degli imballaggi domestici sta anche sviluppando materiali di imballaggio basati su substrato di imballaggio, laminati, tecnologia di imballaggio chip di integrazione a livello di sistema e tecnologia di imballaggio 3 d, che guiderà ulteriormente il rapido sviluppo della catena nazionale dell'industria dei test. Pertanto, il potenziale di mercato del substrato di imballaggio di fascia alta della Cina è enorme, il processo di localizzazione del substrato di imballaggio organico è particolarmente importante.

2.4 Tabella di marcia tecnologica

Con il rapido sviluppo della tecnologia di imballaggio, le caratteristiche dei dispositivi di imballaggio a semiconduttore come miniaturizzazione, miniaturizzazione, multifunzionalità, alta frequenza, alta velocità, alte prestazioni e basso costo sono sempre più trasferite al substrato di imballaggio. Al fine di soddisfare le esigenze di sviluppo avanzato degli imballaggi, il substrato di imballaggio organico dovrebbe essere migliorato e ottimizzato in termini di aumento della densità del cablaggio, riduzione dello spessore e miglioramento delle prestazioni meccaniche / di trasferimento termico / elettriche.

Si ritiene generalmente che l'indice tecnico del substrato flip chip possa rappresentare il livello tecnologico del substrato di imballaggio organico. Nel campo del substrato rigido dell'imballaggio, la roadmap della tecnologia di Nanya Technology per il substrato flip-chip con struttura di laminazione ABF è mostrata nella Tabella 2. Il numero di strati del substrato sarà più di 22, l'area di un singolo substrato sarà ulteriormente aumentata a 100 mm * 100 mm per aumentare il numero di I / O e lo spessore del nucleo sarà ridotto a 150 mm per ridurre l'altezza dell'imballaggio. L'apertura del foro passante è ridotta a 80 mm, l'apertura del foro cieco è ridotta a 55 mm e il foro cieco è impilato a 6 strati. Il processo a film secco rende la larghezza della linea / distanza della linea fino a 8 mm / 8 mm, lo spessore dello strato di resistenza della saldatura fino a 10 mm e il passo del punto convesso fino a 90 mm. Gli indicatori tecnici di cui sopra sono per ottenere prodotti di imballaggio sottili ad alta prestazione, alta densità, nella direzione dello sviluppo.

La tabella di marcia tecnologica dei fornitori nazionali di substrato per il substrato di imballaggio flip-chip è mostrata nella tabella 3. Si può vedere che sebbene le imprese nazionali abbiano ancora un divario con il livello avanzato, hanno già avuto la capacità della tecnologia di elaborazione del substrato e si stanno avvicinando alla tecnologia leader.

Nel campo del substrato di imballaggio flessibile, La tabella di marcia del processo del metodo di semi-addizione è mostrata nella tabella 4, e sono preparati i prodotti con la larghezza minima della linea/spaziatura di 8 μm/8 μm e l'apertura minima di 10 μm. Rispetto agli indicatori tecnici di prodotti simili in patria e all'estero, gli indicatori raggiungono il livello leader nazionale e il livello avanzato internazionale.

2.5 Sviluppo annuale delle imprese leader

Negli ultimi anni, beneficiando del forte sostegno delle politiche nazionali e dell'enorme domanda del mercato interno, l'industria nazionale dei semiconduttori è entrata nella pista veloce dello sviluppo. Come materiale chiave nella catena dell'industria degli imballaggi a semiconduttori, la domanda alternativa interna di substrato di imballaggio è forte. Nel 2019, alcune imprese nazionali del substrato hanno raggiunto uno sviluppo rapido.

In Cina, Abie Circuit si concentra sul campo dell'interconnessione elettronica ed è impegnata a "costruire un integratore di livello mondiale della tecnologia e delle soluzioni dei circuiti elettronici". Ha tre attività di circuito stampato, substrato di imballaggio e assemblaggio elettronico e collegamento, formando un layout aziendale unico "3-in-uno" nel settore. Attualmente si è formato con la tecnologia e il processo di produzione del substrato del pacchetto di diritti di proprietà intellettuale indipendenti, per adattarsi al sistema operativo nel campo del circuito integrato è stabilito e diventare uno spettacolo di luce viola nitido, ase, fare affidamento su scienza e tecnologia, prodotti del silicio, canzone, acustica, suono, tecnologia telegramma lunga, Tecnologia huatiana come il partner di cooperazione a lungo termine leader mondiale nella progettazione di IC, test e produttori di dispositivi. Abbiamo un vantaggio competitivo leader in alcuni segmenti di mercato. Ad esempio, l'azienda nel campo microelettromeccanico del substrato di imballaggio dei microfoni del silicio, tecnologia

Leader nel mondo, i prodotti sono ampiamente utilizzati in smartphone come Apple e Samsung, con una quota di mercato globale superiore al 30%. Il substrato di imballaggio del modulo Rf è ampiamente usato in 3G, imballaggio del modulo RF del telefono cellulare 4G; I substrati di imballaggio dei chip di memoria di fascia alta per i chip di memoria incorporati sono stati prodotti in serie. Per quanto riguarda i substrati per l'imballaggio dei chip di elaborazione, i substrati per l'imballaggio ribaltabile (FC-CSP) sono ora disponibili per la produzione in serie. La società ha attivamente ampliato la produzione di substrato di imballaggio, portando l'onda di sostituzione dei prodotti importati con substrato domestico. La fabbrica di substrati Wuxi per i prodotti del substrato di imballaggio di stoccaggio ha iniziato la produzione di prova nel giugno 2019 ed è ora nella fase di aumento della capacità. Nel 2019, i ricavi operativi del business del substrato di imballaggio hanno raggiunto 1,164 miliardi di yuan, in aumento del 22,94% anno su anno, rappresentando l'11,06% dei ricavi operativi totali della società. L'investimento di ricerca e sviluppo della società ha raggiunto 537 milioni di yuan, con una crescita anno su anno del 54,77%, che rappresenta il 5,10% del fatturato totale della società. L'azienda investe principalmente nel circuito stampato di comunicazione di prossima generazione e nel substrato di imballaggio di stoccaggio e si rivolge principalmente ad aree chiave come ad alta densità, ad alta integrazione, ad alta velocità e ad alta frequenza, ad alta dissipazione del calore e miniaturizzazione. La società è stata autorizzata 455 brevetti, tra cui 357 brevetti di invenzione e 22 brevetti internazionali PCT. Il numero di brevetti autorizzati si colloca tra i primi nel settore.

Come il primo produttore di circuiti stampati flessibili e substrato di imballaggio flessibile in Cina, IPCB si impegna a costruire un sistema di servizio one-stop per la progettazione e la produzione di "circuito stampato flessibile - substrato di imballaggio flessibile - assemblaggio modulo". La nostra attività copre la produzione di circuiti stampati flessibili ad alta densità (PCB), schede combinate morbide e dure (PCB), substrato di imballaggio e assemblaggio elettronico del modulo di montaggio superficiale. Abbiamo installato due basi di produzione in Guangzhou e Suzhou. I nostri clienti coprono comunicazione, computer, scheda IC finanziaria, elettronica automobilistica, elettronica di consumo, apparecchiature mediche e aerospaziale e altri campi. I nostri clienti sono principalmente grandi imprese nazionali ed estere di informazione elettronica e abbiamo formato strette relazioni di cooperazione con molte imprese nazionali ed estere di informazione elettronica mainstream. I prodotti sono ampiamente utilizzati nei prodotti principali di Finisar, Huawei, Goer Acoustics, Sainty Optics, Qiuti Technology, Ophioponics, Freescale, TCL, Samsung, Avago, TriQuint e altre aziende, e sono stati ampiamente riconosciuti dai clienti. Inoltre, attraverso la cooperazione azionaria, i prodotti Angelica sono entrati con successo nella catena industriale di Apple e Tesla, portando nuove opportunità di sviluppo. Allo stesso tempo, al fine di accogliere lo sviluppo della nuova generazione dell'industria 5G, l'AZIENDA ha sviluppato con successo il substrato di imballaggio flessibile LCP per 5G, che fornisce la garanzia materiale necessaria per l'uso commerciale dell'industria 5G e colma il divario in Cina. Nel 2019, la forte crescita del business dei substrati per imballaggi flessibili, le vendite hanno raggiunto 390 milioni di YUAN, un aumento anno su anno del 39,28%, consolidando ulteriormente il suo vantaggio principale nel settore dei substrati per imballaggi flessibili.

Ipcb è entrata nel settore del substrato di imballaggio nel 2012, diventando il primo produttore ad entrare in questo campo in Cina. Dopo diversi anni di accumulo, l'azienda ha gradualmente padroneggiato le tecnologie chiave nel processo del substrato di imballaggio e ha continuamente raggiunto innovazioni nei clienti, nella tecnologia e nelle capacità di processo. Gli indicatori fondamentali come la resa del substrato di imballaggio e l'utilizzo della capacità sono stati migliorati. Nel 2019, i ricavi di vendita del business del substrato di imballaggio hanno raggiunto 297 milioni di yuan, con una crescita anno su anno del 26,04%, che rappresenta il 7,82% dei ricavi operativi totali della società. Nel 2019, la società ha investito 198 milioni di yuan in RICERCA e sviluppo, rappresentando il 5,2% del fatturato totale della società. L'azienda ha condotto principalmente ricerche sistematiche e attacchi in una serie di campi tecnici, come la tecnologia di controllo dell'intermodulazione passiva dell'antenna 5G, la tecnologia di controllo dell'integrità del segnale ad alta frequenza e ad alta velocità, l'analisi e la previsione dei big data di crescita e contrazione. Tra questi, lo sviluppo chiave del substrato di imballaggio della linea embedded (ETS), superare la produzione della linea di processo MSAP in rame spessa 35 mm, lo sviluppo del processo di linea interrata, la produzione di linea interrata ad alta dissipazione del calore nel modo della linea interrata e altre tecnologie chiave, rompere il monopolio della tecnologia straniera, Realizzare lo sviluppo e l'industrializzazione del substrato di imballaggio interrato ad alta dissipazione di calore in rame denso per apparecchiature intelligenti. Aiutare il rapido sviluppo dell'industria cinese del substrato di imballaggio del circuito integrato. La società ha concesso 102 brevetti in Cina, tra cui 54 brevetti di invenzione e 48 brevetti di modello di utilità. Abbiamo fatto domanda per 2 brevetti internazionali PCT e ottenuto 2 brevetti stranieri in totale.

3, tendenza e prospettiva di sviluppo industriale

Con lo sviluppo di tecnologie avanzate come 5G, AI, IoT e veicoli elettrici, il mercato globale dell'elettronica è destinato a mostrare una rapida crescita. Allo stesso tempo, fattori avversi come la pandemia globale di COVID-19 e la guerra commerciale tra Cina e Stati Uniti hanno anche portato grande incertezza sul mercato. La concorrenza sul mercato sarà più intensa, la tendenza di polarizzazione sarà più significativa.

Nella fase attuale, le imprese nazionali del substrato mancano ancora dei vantaggi competitivi in termini di tecnologia e di costo e alcune tecnologie avanzate del substrato di imballaggio di fascia alta sono completamente monopolizzate dalle imprese giapponesi e coreane e le materie prime sono anche soggette alle imprese d'oltremare. Le imprese nazionali del substrato hanno sviluppato attivamente nuovi processi e tecnologie per ridurre il divario con i produttori internazionali. Ad esempio, Shennan Circuit ha sviluppato il processo SAP del substrato basato su materiali PCF e ABF, e Atellia ha sviluppato il processo flessibile del substrato di imballaggio basato su materiali LCP e BT e ha effettuato la produzione in batch. Atlite e Xiamen Semiconductor Investment co., Ltd. prevedono di acquisire quattro attività di PCB e substrati di imballaggio di TTM nella Cina continentale e di svilupparsi in campo di substrato di imballaggio rigido, migliorando ulteriormente la catena e la tecnologia dell'industria.

4, conclusione

La Cina è il più grande mercato di consumo del circuito integrato al mondo e attualmente, il tasso di autosufficienza del circuito integrato della Cina è lungi dall'soddisfare la domanda del mercato. C'è un enorme divario tra l'industria domestica del substrato di imballaggio IC continua forte domanda di mercato e l'offerta di capacità produttiva scarsa. Considerata la pressione finanziaria di un'espansione su larga scala e di un lungo ciclo di espansione, lo squilibrio tra domanda e offerta interna sussisterà a lungo. Questo disallineamento tra mercato e capacità rende inoltre enorme il potenziale di localizzazione dei substrati di imballaggio. A causa della soglia tecnica e di capitale relativamente bassa e dei vantaggi economici e geografici, l'imballaggio a circuito integrato è l'industria che la Cina dovrebbe prendere il comando nello sviluppo. Come materiale chiave dell'imballaggio a circuito integrato, il substrato di imballaggio organico è destinato a diventare la pietra angolare per sostenere il sano sviluppo dell'industria degli imballaggi.

Rispetto ad altri materiali di imballaggio, il substrato di imballaggio organico è più difficile nella tecnologia, ma ha un alto profitto, numerosi campi di applicazione, ampio spazio di mercato, opportunità e sfide coesistono. I produttori nazionali di substrati, attraverso l'introduzione di tecnologia, attrezzature e talenti, continuano a migliorare il livello di tecnologia, lo sviluppo di tecnologie avanzate di substrati di fascia alta e cooperano attivamente con la parte anteriore e posteriore della catena industriale, afferrano la tendenza di sviluppo del mercato, migliorano la competitività del mercato. Si ritiene che in futuro nel campo del substrato di imballaggio, i produttori domestici avranno un maggiore sviluppo e gradualmente ridurranno il divario con le imprese avanzate internazionali, accelereranno la realizzazione del processo di localizzazione del substrato di imballaggio.