封測產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，需要投入大量資金來進(jìn)行工藝開發(fā)，2005年封測產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)強(qiáng)者更強(qiáng)的局面，強(qiáng)者擁有龐大的產(chǎn)能來降低成本，足夠的利潤來提高技術(shù)研發(fā)投入，終形成更強(qiáng)的競爭力。今天我們特邀請國內(nèi)部分封裝測試廠商談?wù)劰驹诠に囬_發(fā)和成本控制方面的成功經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，希望對國內(nèi)封裝測試企業(yè)發(fā)展有所幫助。
飛思卡爾天津封裝測試廠總經(jīng)理何體?牛?/P>
90納米封裝已量產(chǎn)65納米工藝將投產(chǎn)
飛思卡爾半導(dǎo)體有限公司天津工廠在成本控制上確實(shí)做得非常出色，這一點(diǎn)從飛思卡爾獨(dú)立上市以來在毛利率上的優(yōu)異表現(xiàn)可以得到印證。在市場對產(chǎn)品功能的要求越來越豐富的情況下，半導(dǎo)體制造工藝越來越復(fù)雜，成本的控制也越來越困難。在產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高和功能進(jìn)一步完善的前提下，得以取得成本控制的成功，我們主要做好了以下幾方面的工作。
首先，通過生產(chǎn)線產(chǎn)能的平衡和優(yōu)化，克服瓶頸資源來提高綜合設(shè)備效率，并且改善生產(chǎn)計(jì)劃的運(yùn)作，保證高水平的產(chǎn)能利用率；其次，加強(qiáng)工藝優(yōu)化和設(shè)計(jì)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)“可制造性設(shè)計(jì)”(Design forManufacturability)和“低成本設(shè)計(jì)”(Design for Low Cost)；與此同時(shí)，通過整合上下游供應(yīng)鏈，來實(shí)現(xiàn)整個(gè)價(jià)值鏈的多贏。
工藝開發(fā)方面，在飛思卡爾公司，基于產(chǎn)品質(zhì)量，可靠性和可制造性的設(shè)計(jì)理念被融合于新產(chǎn)品、新工藝的開發(fā)過程之中，沒有經(jīng)過可制造性、可靠性檢驗(yàn)的工藝決不會被投入生產(chǎn)。正是因?yàn)閲?yán)謹(jǐn)?shù)男庐a(chǎn)品、新工藝的開發(fā)管理，才使得新產(chǎn)品、工藝投入量產(chǎn)后，使得工廠能在很短時(shí)間內(nèi)迅速地達(dá)到六個(gè)西格瑪?shù)漠a(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)既定的制造周期，生產(chǎn)率和良品率，地維護(hù)著客戶的利益。
新工藝的不斷開發(fā)和引進(jìn)，也豐富了工廠的封裝種類，增強(qiáng)了其在半導(dǎo)體技術(shù)和制造工藝領(lǐng)域的競爭能力，同時(shí)，新工藝和技術(shù)的引入還能夠幫助工廠進(jìn)一步降低制造成本。半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，功能的提高和成本的降低都與摩爾定律的預(yù)測相吻合。
目前，飛思卡爾公司積力于低介電常數(shù)、銅工藝芯片的研發(fā)和生產(chǎn)，并早與IBM公司一起推出銅工藝芯片，低介電常數(shù)、銅工藝的引入大大降低了由于芯片設(shè)計(jì)尺寸不斷收縮而造成的的內(nèi)部互連引線的信號延遲，提高了產(chǎn)品的電性能。在封裝水平上，飛思卡爾成功地開發(fā)了相應(yīng)的封裝工藝，包括12英寸低介電常數(shù)的晶園切割、44微米的細(xì)間距焊線、疊加封裝、系統(tǒng)封裝等，90納米銅工藝已投入量產(chǎn)，產(chǎn)品主要用于無線通信產(chǎn)品，如無線收發(fā)器、基頻處理器等。飛思卡爾正致力于開發(fā)65納米工藝，不久將投入量產(chǎn)。
在飛思卡爾天津廠，目前主要有兩種封裝類別：一是基于金屬框架的封裝(Metal leadframe based)：QFN(quad flat non-leaded)、PQFN(Power QFN)等。二是基于有機(jī)基板的封裝：MAPBGA(Mold Array Process Ball Grid Array)、Module(模塊)。對于無線通信產(chǎn)品，其主流工藝是90納米、低介電常數(shù)、銅工藝、44微米焊線技術(shù)。
在環(huán)境保護(hù)日益受到關(guān)注的今天，RoHS法規(guī)會給這個(gè)行業(yè)在原材料的選用及制造工藝上都帶來直接的影響，同時(shí)，這個(gè)法規(guī)的出臺還會慢慢影響消費(fèi)者的消費(fèi)意愿、期望和喜好，使消費(fèi)者逐漸轉(zhuǎn)向更加環(huán)保無毒無害的產(chǎn)品，從而增加了產(chǎn)業(yè)競爭的強(qiáng)度。
無毒無害的原材料選取上的影響會帶來成本的提高，這是毋庸置疑的，成本提高至少表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：首先是無毒無害的原材料是以高端的科學(xué)技術(shù)為依托的，很高的技術(shù)附加值埋在新興的原材料里面，勢必帶來原材料價(jià)格的升高，這種沖擊對RoHS帶來的影響，是無法避免。其次RoHS等一系列法規(guī)的出臺，相應(yīng)會帶來對這些相關(guān)原材料的檢查、監(jiān)督、驗(yàn)證等各項(xiàng)實(shí)施步驟，這些步驟的落實(shí)需要相關(guān)的人力、物力、財(cái)力和知識產(chǎn)權(quán)等的支持。因此，這種由于制度的健全而帶來的成本的提高也是難以避免的。第三制造工藝的改變，需要更新更有價(jià)值的技術(shù)支持才能實(shí)現(xiàn)，這種技術(shù)改造需要經(jīng)歷無數(shù)次的失敗和汲取經(jīng)驗(yàn)再加上優(yōu)異的才能才有可實(shí)現(xiàn)性。這些技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)投入勢必也將成為成本提高的組成部分。
對于技術(shù)創(chuàng)新和工藝改造的企業(yè)或產(chǎn)業(yè)來講，更大的風(fēng)險(xiǎn)在于，由于工藝的改變導(dǎo)致產(chǎn)品性能的變化或性能不穩(wěn)定，會使顧客潛在的不滿意度提高，從而失去顧客、失去生意。
盡管各種原因帶來的成本提高無法避免，在這種影響和沖擊下，飛思卡爾做的更多的是加大投入，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和制造工藝的改造，在無鉛電鍍、無鉛回流焊制造工藝、綠色塑封膠制造工藝做出很大的努力，有效地控制成本，力求使改造后的產(chǎn)品及其性能更優(yōu)異、更穩(wěn)定，為顧客創(chuàng)造更大價(jià)值。
江蘇長電科技股份有限公司技術(shù)總監(jiān)梁志忠：
開發(fā)FCBGA技術(shù) I/O腳可達(dá)5000個(gè)
在市場能源越來越短缺的情況下及市場價(jià)格競爭的強(qiáng)烈驅(qū)動(dòng)下，長電的成本是節(jié)節(jié)攀升，而長電的思考模式卻是反方向思考模式。采用市場需求大于生產(chǎn)供給的策略，使生產(chǎn)運(yùn)作更為順暢，進(jìn)而減少了待機(jī)、改機(jī)模料及人員等待等無謂的消耗成本。另外，質(zhì)量的有效管理促使不良率降低，客戶投訴減少，進(jìn)而避免了無謂的服務(wù)成本。此外，長電科技一直以來都非常重視開發(fā)高附加價(jià)值的新產(chǎn)品，提高產(chǎn)品毛利，從而減少了傳統(tǒng)產(chǎn)品因市場降價(jià)的沖擊。
在當(dāng)前日趨白熱化的市場競爭中，公司要跳出價(jià)格競爭的怪圈，就必須不斷的開發(fā)出的新的產(chǎn)品和工藝，不斷提升產(chǎn)品的附加值，提高產(chǎn)品的競爭力，從而實(shí)現(xiàn)公司競爭力的增強(qiáng)。
當(dāng)前市場，產(chǎn)品成本居高不下一直困撓著眾多企業(yè)，同時(shí)由于競爭激烈，傳統(tǒng)產(chǎn)品價(jià)格一路走低，使得長電科技不能不進(jìn)行技術(shù)革新，動(dòng)力來自于壓力，長電科技自行開發(fā)的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的FBP(平面凸點(diǎn)式封裝)正是在這種動(dòng)力下應(yīng)運(yùn)而生的，同時(shí)FBP輕、薄、短、小的外觀，高附加值的特點(diǎn)也滿足了市場對產(chǎn)品功耗越來越低、體積越來越小的需求。其可應(yīng)用于高附加值系統(tǒng)產(chǎn)品，如手機(jī)、PDA、數(shù)碼相機(jī)、便攜式DVD、MP3、MP4等便攜式系統(tǒng)產(chǎn)品。
長電科技接下來工藝發(fā)展的方向主要是實(shí)現(xiàn)在有限體積的封裝形式中產(chǎn)品功能的不斷增強(qiáng)，如：I/O點(diǎn)數(shù)的增加，以芯片的堆疊來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品存儲容量的擴(kuò)大，計(jì)算速度的不斷提高，如長電著手發(fā)展的FCBGA，I/O就可達(dá)5000個(gè)腳以上。
長電科技是全球在中國15大半導(dǎo)體產(chǎn)品供應(yīng)商的第11位，也是國內(nèi)一家上榜企業(yè)。擁有國內(nèi)門類齊全的各種封裝技術(shù)。目前長電科技的IC封裝的主流產(chǎn)品為TSSOP、MSOP、QFP、FBP等。2005年長電科技形成產(chǎn)能TR封裝150億只、IC封裝50億塊。
環(huán)境保護(hù)日益受到關(guān)注的今天，RoSH等環(huán)保法規(guī)和指令的提出，從工藝上來講增加了產(chǎn)品可靠性提出了新的挑戰(zhàn)。
以前產(chǎn)品不要求無鉛時(shí)采用的是錫鉛工藝，錫鉛作為合金材料，其表面貼裝溫度要求在225℃左右，所有與之配合的材料設(shè)計(jì)可靠性要求都是以此為標(biāo)準(zhǔn)的。而現(xiàn)在無鉛產(chǎn)品采用的是純錫工藝，純錫并非合金，其表面貼裝溫度要求在450℃以上，因此必須采用成本較高，質(zhì)量較好的原材料，以避免可靠性不良的問題。
對此長電科技樹立起全員參與產(chǎn)品綠色環(huán)保的意識。長電科技的FBP從開始設(shè)計(jì)，就直接采用綠色封裝理念，其可靠性可達(dá)到比業(yè)界所提出要求更高的標(biāo)準(zhǔn)。并且由于它的高附加值，與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，相對成本壓力較小。
與此同時(shí)，長電科技采取了多種措施，貫徹執(zhí)行RoSH等環(huán)保法規(guī)和指令。
首先，通過培訓(xùn)樹立全員環(huán)保意識。制定了GP培訓(xùn)計(jì)劃，從公司管理層到車間員工分別制定了有針對性的培訓(xùn)計(jì)劃，有GP導(dǎo)入培訓(xùn)，GP&RoHS&QC080000標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)以及相關(guān)的內(nèi)審員培訓(xùn)。
其次，全面推行源頭供應(yīng)商管控。每個(gè)供應(yīng)商進(jìn)來都必須提交相關(guān)的資料，簽署環(huán)保保證書、提交SGS檢測報(bào)告、MSDS(或材料成分表)，對供應(yīng)商進(jìn)行GP相關(guān)知識的宣導(dǎo)。
第三，全制程監(jiān)控防止混淆污染。應(yīng)對RoHS指令，半年前就已關(guān)閉有鉛生產(chǎn)線，通知客戶不再生產(chǎn)有鉛產(chǎn)品，目前生產(chǎn)線上生產(chǎn)的都是無鉛產(chǎn)品。我公司產(chǎn)品按照SONY標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管控，對于我公司每一個(gè)封裝系列都會定期地送SGS進(jìn)行檢測，以驗(yàn)證產(chǎn)品是否符合綠色環(huán)保要求。
第四，嚴(yán)把進(jìn)料出貨檢驗(yàn)關(guān)。進(jìn)料都需核對GP標(biāo)志以及供應(yīng)商提交的SGS檢測報(bào)告是否在有效期內(nèi)，如核對發(fā)現(xiàn)不符合要求則把材料隔離，通知供應(yīng)商退貨；出貨時(shí)也嚴(yán)格按照上述要求進(jìn)行操作。
南通富士通微電子股份有限公司技術(shù)部部長吳曉純：
無鉛產(chǎn)品占總產(chǎn)量95%以上
集成電路功耗降低、體積越來越小的趨勢對封裝測試設(shè)備的精度和生產(chǎn)效率提出了更高要求，這往往會增加成本。確實(shí)，控制成本是南通富士通在快速成長過程中做得比較出色的工作之一。一般來講，成本控制從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)備選型時(shí)就開始了。產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作做得好，有可能我們封測產(chǎn)品的成本就比別人低，設(shè)備選型定位準(zhǔn)確，新增一種封裝外形可能比別人節(jié)省相當(dāng)可觀的資金。同在一個(gè)封裝測試行業(yè)里做同一種產(chǎn)品，不同廠家大都采用相同的工藝流程，但有技術(shù)能力的公司往往會在某個(gè)工序采用一些獨(dú)特的工藝或流程來提高質(zhì)量、降低成本。
成本控制的手段很多，比如采用精益生產(chǎn)管理方法、采用更低成本的原材料等等。
工藝開發(fā)方面，工廠發(fā)展即意味著有更多樣的產(chǎn)品和更多的客戶，工藝研發(fā)為新產(chǎn)品的推出和新工藝的實(shí)現(xiàn)提供了保證。同質(zhì)量的產(chǎn)品并不等于有相同的競爭力，產(chǎn)品背后的研發(fā)能力所決定的成本、效率等有可能就決定了產(chǎn)品在市場上競爭力的大小。目前南通富士通在自己原有的MCP/MCM封裝技術(shù)基礎(chǔ)上繼續(xù)推出新的MCP/MCM產(chǎn)品，此類集成電路廣泛用于平板電視等消費(fèi)類產(chǎn)品，多數(shù)出口。目前我們主要在開發(fā)一些所謂的高端封裝技術(shù)，如BGA、CSP等，采用這些先進(jìn)封裝的集成電路將主要用于手機(jī)等便攜式產(chǎn)品。
南通富士通現(xiàn)在封裝的主要外形或封裝技術(shù)為DIP、SOP、TSOP、LQFP、TQFP、LCC、BCC、MCP/MCM等。2005年封裝測試產(chǎn)量為27億塊，2006年計(jì)劃產(chǎn)量35億塊。
在環(huán)境保護(hù)日益受到關(guān)注的今天，歐盟的RoHS等法規(guī)確實(shí)給封裝業(yè)帶來了不少問題。目前比較明顯的是部分材料成本上升，生產(chǎn)效率受到影響。由于無鉛鍍層而引起的焊接溫度提高對封裝提出了更高的工藝質(zhì)量要求，我們需要從封裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝流程控制、材料組合等幾個(gè)方面采取措施使產(chǎn)品滿足綠色的要求。南通富士通采用純錫、錫鉍和鎳鈀金三種無鉛方案給不同的客戶提供產(chǎn)品，無鉛產(chǎn)品已占總產(chǎn)量的95%以上，現(xiàn)已開始為多家客戶提供綠色產(chǎn)品。
賽意法微電子有限公司總經(jīng)理金在一：
采用智能光學(xué)封裝供應(yīng)相機(jī)模塊
成本控制是賽意法工廠特別驕傲的，在功耗越來越低、體積越來越小的趨勢下，我們采用了的生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)線完全自動(dòng)化，沒有手工操作過程，測試表面處理綜合作業(yè)，即在一條生產(chǎn)線上完成切筋、測試、標(biāo)志、打印、視覺系統(tǒng)和包裝作業(yè)，將這些作業(yè)整合在一起，有利于提高周期時(shí)效，從而提高產(chǎn)量和質(zhì)量，降低成本。與此同時(shí)成立了以公司領(lǐng)導(dǎo)為首的成本控制團(tuán)隊(duì)，做到的產(chǎn)品合格品率，使不良品減到。此外，原材料的采購價(jià)格也是競爭力的。
賽意法一直都非常重視工藝技術(shù)的開發(fā)，目前賽意法工廠中較先進(jìn)的工藝是SmOP工藝(智能光學(xué)封裝)和倒裝片工藝。SmOP工藝主要是用來生產(chǎn)高性能照相手機(jī)專用的相機(jī)模塊，可用于分辨率在30萬到200萬像素的各類手機(jī)平臺、PDA、光電鼠標(biāo)和無線安全相機(jī)。倒裝片工藝廣泛用于手表、手機(jī)、移動(dòng)設(shè)備、磁盤驅(qū)動(dòng)、助聽器、LCD顯示器、汽車引擎和大型計(jì)算機(jī)等。目前公司主要是通過不斷地改進(jìn)工藝過程，換句話說，提高效率使產(chǎn)出化。這需要在工藝過程改進(jìn)中的創(chuàng)新性和全面的專業(yè)知識和技術(shù)。例如，對一條新的，十分先進(jìn)的生產(chǎn)線，我們工程師提出了改進(jìn)的思路，使基本不用新投資就使得這條生產(chǎn)線的產(chǎn)出增加了一倍。公司特別鼓勵(lì)改進(jìn)和創(chuàng)新，每個(gè)月都要獎(jiǎng)勵(lì)給技術(shù)人員10個(gè)左右的技術(shù)改革和創(chuàng)新獎(jiǎng)。
目前深圳工廠的主流封裝測試線是BGA、功率、SMOP和Flip Chip等，公司每天實(shí)際產(chǎn)出約為1500萬只產(chǎn)品。
在環(huán)境保護(hù)日益受到關(guān)注的今天，RoSH等環(huán)保法規(guī)和指令對封裝業(yè)成本控制和封裝工藝帶來了挑戰(zhàn)。截至目前，賽意法(STS)用于環(huán)保項(xiàng)目的投資為1700萬人民幣，以改善我們對各種能源的消耗量。從STS創(chuàng)建到現(xiàn)在10余年的時(shí)間中，我們獲得了多項(xiàng)環(huán)境方面的國際認(rèn)證，如ISO14001、EMAS(生態(tài)管理和審查標(biāo)準(zhǔn))、OHSAS 18001(職業(yè)健康安全評定)等。
公司在環(huán)保方面一直走在行業(yè)的前面。這些新法規(guī)的要求對我們的成本會有一定的影響，但也會促使我們繼續(xù)提高管理水平。我們面臨的挑戰(zhàn)是，在新的環(huán)保規(guī)則條件下繼續(xù)走在行業(yè)的前列。