[现场直击]“比头发细40分之一”的超微细基板成竞争力…连一粒灰尘都要隔绝
走进2日半导体封装基板核心基地世宗工厂
洁净环境保障高品质
对嵌入式技术信心十足
新厂将量产超微细工艺封装基板
目标明年上半年完工
三星电机生产半导体封装基板的世宗事业场。穿上无尘服、无尘帽、口罩和室内鞋,并进行约30秒的空气淋浴后才好不容易进入的生产线内,设备正不停运转。正如内部标语“我放过的微尘,会以不良品的样子回到我身边”所写的一样,洁净的环境格外醒目。为防止异物进入,防晒霜、唇釉、睫毛膏等一切化妆品一律禁止使用,阳光也被完全遮断。室内温度必须保持在22~24度之间,这是为了维持生产机器人和产品不受损伤的最佳状态。
本月2日参观的世宗事业场,是三星电机基板事业的起点,自1991年开始生产用于个人电脑的多层印刷电路板(MLB),1997年通过生产高附加值基板——半导体封装基板,如今与釜山事业场一起被视为封装基板的主要生产基地。在由工厂栋、支援栋、福利栋等12栋建筑组成、约有1800名员工工作的这里,生产用于智能手机和平板电脑等移动应用处理器、存储半导体、第五代移动通信(5G)天线等通信模块以及车载半导体的封装基板。
三星电机将封装基板比喻为骨骼、神经和血管。如果说半导体芯片是大脑,那么封装基板就是保护大脑的骨骼,以及把大脑传递的信息连接并传送到各个器官的神经和血管。它负责在半导体与主板之间传递电信号,并保护半导体免受外部冲击等影响。
三星电机在制造封装基板时最重视的是保持高品质。现场作业人员为了在生产工序中检测功能不良并验证品质,要通过数十台设备、多道工序进行多次验证。事业场各处还张贴着“赢得客户信赖很难,失去却很容易”“与不良品的战争”等强调品质的标语。
为打造高性能半导体封装基板,三星电机也展现了其对技术实力的自信。为实现轻薄高功能化整机所需的核心技术有两项:“微细加工技术”和“微细线路实现”。三星电机强调称,其具备实现厚度约为A4纸的1/10、即10微米级通孔(via,用于连接各层的孔),以及实现相当于头发丝厚度1/40、即3微米级线路线宽的技术能力。
尤其是世宗事业场独有的差异化技术是“嵌入(Embedding)”技术。嵌入工艺是将原本安装在基板表面的电容器等被动元件内置于基板内部,通过这一方式可以缩短信号路径长度,将电力损耗降低50%以上,并有利于高速信号传输。三星电机是国内基板企业中唯一掌握嵌入技术的公司。
三星电机计划通过新工厂进一步拉大在超微细化工艺方面的差距。在为应对基于ARM架构中央处理器(CPU)而备受瞩目的新型半导体堆叠方式——2.5D封装技术领域,三星电机的战略是,构建从原材料到最终产品都可一体化生产的设备和基础设施,并导入物流自动化生产体系,从而提升产品生产速度。新工厂正加快建设步伐,目标是在明年上半年完工。
Shim Gyuhyun 三星电机封装解决方案常务表示:“新工厂固然也重视资本性支出(CAPAX,设备投资),但更聚焦在技术上”,“与其说能生产多少,不如说能不能做到本身更重要,因此我们是从技术的视角来切入的。”
三星电机增加对封装基板投资的原因在于市场的成长性。预计封装基板市场将从2023年的106亿美元增长到2027年的152亿美元,年均增长率约为10%。尤其是以第五代移动通信(5G)天线、ARM中央处理器、服务器·车载·网络等产业及车载领域为主,将成为拉动市场增长的核心力量。
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