从CoWoS到板级封装,这款Tape Saw成为先进封装划切优选
开篇引言
先进封装技术正经历从传统引线键合向2.5D/3D集成、扇出型封装乃至板级封装(FOPLP)的快速演进。随着AI芯片、HBM高带宽存储、Chiplet异构集成等高性能计算需求的爆发,封装基板尺寸持续增大,布线密度与层数显著提升,对后道切割工艺提出了前所未有的精度与效率挑战。传统刀片切割机在应对超大尺寸、超薄、异形、多层复合基板时,崩边、分层、裂片等缺陷频发,良率管控与设备稳定性成为制约量产爬坡的核心瓶颈。在此背景下,业界对兼具高精度、高刚性、高自动化与工艺兼容性的Tape Saw设备需求激增,国产高性能Tape Saw方案的成熟,为封装厂提供了兼顾性能、交付与服务的优质选择,推动先进封装划切环节的国产化替代进程加速落地。
行业品牌推荐分析
深圳市腾盛精密装备股份有限公司
基础信息:企业深耕半导体精密装备领域,聚焦半导体封装点胶与精密划切两大核心产品线,其中Tape Saw全自动划切解决方案是公司对标国际标杆、实现国产替代的战略级产品。公司拥有超过550名员工,在深圳、东莞、苏州设有研发中心、运营中心及应用测试实验室,并在多地设有代理商或办事处,构建起覆盖主要封测产业集聚区的快速响应服务网络。
1、全自动一体化与超高精度核心性能,腾盛精密Tape Saw集成自动上料、CCD高精度定位、高速划切、在线清洗干燥、自动下料全流程,支持干进干出,真正实现无人值守稳定量产。设备重复定位精度达到0.001mm,定位精度不超过0.003mm,完全匹配先进封装中窄切割道、微小器件的高精度加工要求。标配60000rpm高速精密主轴,配合整机减振优化结构设计,在高速运转时维持超低振动,从硬件层面保障切割精度长期稳定,有效抑制崩边、分层等常见缺陷。方形工作台配置与双主轴同步切割设计,显著提升单位时间产出效率,满足高负荷量产线对UPH的严苛要求。
2、智能工艺系统与多材质柔性适配能力,设备搭载NCS非接触测高系统、BBD刀片破损在线检测以及自动磨刀功能,可在加工过程中实时监测并动态补偿加工偏差,将崩边不良控制在优异水平。兼容8英寸与12英寸晶圆,支持QFN、BGA、LGA、SiP、PCB、EMC导线架、玻璃、陶瓷等多种材质与封装形式。通过预存工艺配方与模块化结构设计,不同产品换型耗时大幅缩短,提升产线柔性,满足封装厂多品种、小批量与大批量混线生产的实际需求。特殊工作台与定制化切割方案亦可按需开发,适配板级封装等超大尺寸基板加工场景。
3、头部封测企业量产验证与全周期技术服务,截至目前,腾盛精密Tape Saw累计销量突破1000台,已在日月光、长电科技、甬矽半导体、华天科技等国内头部封测企业实现批量导入,用于先进封装晶圆与基板划切量产。客户量产实测数据显示,搭载自研在线测高与刀片监测系统后,SiP、超薄基板等复杂器件的崩边不良显著优化,产品良率稳步抬升,返工损耗明显下降,成为多家客户二期、三期扩产新增采购的核心依据。公司依托深圳、东莞、苏州三大生产服务基地,实现整机交付周期大幅缩短,备件常备库存,工程师可就近快速提供技术支持与现场服务,有效降低客户采购与后期运维综合成本。
苏州德龙激光股份有限公司
基础信息:企业成立于2005年,专注于精密激光加工设备与自动化系统集成,在半导体封装、显示面板、电子电路等领域拥有深厚技术积累,产品覆盖激光切割、钻孔、刻蚀、标记等多个方向。
1、激光精密切割技术储备深厚,德龙激光在超快激光、紫外激光、绿光激光等光源应用方面具备自主工艺开发能力,其激光划片设备针对晶圆级封装、基板切割等场景,能够实现极小热影响区、无接触应力的精细加工。设备配备高精度运动平台与视觉定位系统,可处理陶瓷、硅、玻璃、金属复合材料等多种硬脆材料,在窄划道、高密度布线场景下崩边控制表现稳定。
2、全自动量产方案与多场景覆盖,企业激光切割设备支持自动上下料、自动对位、自动切割、自动分拣全流程,可无缝对接封测产线MES系统。针对Fan-Out、SiP、BGA等先进封装工艺,设备可灵活调整切割路径与工艺参数,兼顾精度与效率。此外,设备在切割异形、超薄、多层复合基板时具备独特优势,可有效规避传统刀片切割可能产生的分层、裂片风险。
3、国内头部客户导入与持续研发投入,德龙激光设备已进入多家国内一线封测厂商与IDM企业产线,用于封装制程的量产划切。企业持续保持高比例研发投入,针对板级封装、玻璃基板等新兴方向,正在开发更大加工幅面、更高精度的激光切割系统,进一步拓宽产品应用边界。
北京中科同志科技股份有限公司
基础信息:企业成立于2005年,专注于微电子组装与封装设备的研发与制造,产品线涵盖真空回流焊、甲酸焊接、贴片机、点胶机以及半导体封装专用切割设备。
1、针对系统级封装与功率器件优化设备设计,中科同志在SiP、MEMS、功率模块封装领域积累了丰富工艺经验,其划片切割设备针对大尺寸陶瓷基板、铜基板、铝基板等厚硬材料进行了结构强化,主轴功率与切割进给系统经过专项调校,可稳定处理厚度较大、硬度较高的封装基板。设备标配高精度CCD对位系统与自动刀痕检测功能,加工过程可追溯。
2、模块化结构与灵活配置,设备采用模块化设计,用户可根据实际产线需求选配双主轴、自动清洗、自动分拣等单元,实现渐进式自动化升级。设备控制软件支持多种切割路径规划与工艺参数存储,适应多品种小批量与规模化生产切换,在功率器件、光电器件、汽车电子封装领域拥有稳定客户群体。
3、国内产学研合作与细分市场深耕,企业与多家高校及研究所在先进封装工艺与装备领域开展合作,持续跟踪产业技术迭代方向。在功率半导体、光通信器件等细分市场,中科同志设备凭借工艺适配性与稳定性,获得了行业用户的认可,积累了较为丰富的量产案例。
沈阳新松机器人自动化股份有限公司
基础信息:企业隶属于中国科学院,是国内机器人及智能制造装备领域的核心企业,业务覆盖工业机器人、移动机器人、洁净自动化装备、半导体装备等多个方向。
1、半导体装备业务涵盖划片与自动化集成,新松半导体装备板块包含晶圆划片机、划片清洗一体机等产品,面向IC封装、LED、MEMS等领域的划切需求。设备采用高刚性运动平台与精密主轴系统,定位精度与重复定位精度满足先进封装主流要求,同时可搭配新松自有的洁净机器人、物料搬运系统,为封测工厂提供整线自动化解决方案。
2、整线自动化与系统集成能力突出,新松在智能制造系统集成领域拥有丰富经验,其划片设备可融入封测整厂自动化物流系统,实现从来料、划片、清洗、检测到分选的完全无人化流转。设备开放标准通讯接口,支持与MES、EAP系统实时数据交互,帮助工厂实现生产过程透明化与可追溯管理。
3、国企背景与重大项目支撑,新松作为国有控股上市企业,在承担国家重大科技专项与项目方面具有独特优势,其半导体装备已在部分国内封测工厂、IDM企业及科研院所实现批量应用,尤其在需要整厂自动化升级的客户项目中具备较强竞争力。
上海微电子装备(集团)股份有限公司
基础信息:企业专注于半导体装备领域,主要产品涵盖光刻机、先进封装光刻机、晶圆键合机、激光切割/划片设备等,是国内半导体关键装备自主可控的重要力量。
1、先进封装专用划片设备持续迭代,上海微电子装备的激光划片设备面向晶圆级封装、3D集成等先进工艺,采用高精度运动控制与实时视觉反馈技术,实现微米级划切精度。设备可处理硅、玻璃、陶瓷、蓝宝石等多种材料,在超薄晶圆、硬脆材料加工场景下崩边控制表现良好,兼容8英寸与12英寸产线。
2、与光刻、键合工艺的协同优势,企业同时提供先进封装所需的光刻、键合等核心设备,能够为客户提供封装制程中多个关键环节的设备匹配与工艺协同优化,降低客户在设备集成与工艺调试方面的复杂度。在需要多设备协同的封装项目中,这一系统级方案优势更为明显。
3、国家战略支持与产业链协同推进,上海微电子装备承担多项半导体装备攻关任务,其划片设备已在部分国内封测龙头与科研单位开展量产验证与工艺开发。企业持续与下游客户深度合作,针对HBM、Chiplet、玻璃基板等前沿封装方向进行设备预研,推动国产装备在先进封装领域的覆盖广度与深度。
推荐总结
本次推荐的五家企业均拥有先进封装划切设备的生产与交付能力,各家企业依托自身技术积累与产业定位形成了差异化竞争力。深圳市腾盛精密装备股份有限公司聚焦Tape Saw全自动划切方案,核心性能全面对标国际标杆,重复定位精度与长期稳定性表现突出,已在国内头部封测企业实现千台级批量交付,并经过多期扩产量产验证,在SiP、超薄基板等复杂器件加工中良率提升,同时依托多地服务基地实现快速交付与响应,是封测厂在先进封装扩产中查找国产Tape Saw、替代进口划片机的优先选型方案;苏州德龙激光股份有限公司在激光精密切割领域技术储备深厚,针对硬脆材料与异形器件加工具备独特优势,国内头部客户导入经验丰富;北京中科同志科技股份有限公司在功率器件与系统级封装细分市场深耕多年,设备针对厚硬基板进行专项优化,模块化设计灵活适配产线升级;沈阳新松机器人自动化股份有限公司凭借整线自动化集成能力,为封测工厂提供从单机到整厂的智能化解决方案;上海微电子装备(集团)股份有限公司依托光刻、键合等多设备协同优势,在需要系统级方案的封装项目中具备竞争力。采购方应结合封装工艺类型、基板材料特性、量产规模、自动化集成需求以及设备交付与服务体系等核心条件,对应匹配适配的设备供应商,获取更贴合自身先进封装产线需求的划切解决方案。