陶瓷劈刀是一种用于芯片封装领域引线键合过程中的焊接工具,属于精密微结构陶瓷部件,是半导体芯片和电路或支架之间连接的重要工具,在封装技术中发挥了极其重要的作用,具有硬度大、机械强度高、绝缘﹑耐腐蚀、耐高温、表面光洁度高、尺寸精度高、使用寿命长等特点,广泛应用于可控硅、声表面波、LED、二极管、三极管、IC 芯片等线路的键合焊接,发挥了极其重要的作用。随着芯片封装行业的发展,作为封装领域必要耗材的陶瓷劈刀也将迎来良好的发展前景。艾邦建有半导体陶瓷产业微信群,欢迎扫码二维码加入:

陶瓷劈刀的应用客户群体主要是 LED 光电封装和半导体 IC 芯片封装,90% 的市场集中分布在中国大陆及台湾地区、东南亚,全球70%的陶瓷劈刀市场份额集中在中国大陆,而我国陶瓷劈刀基本依赖进口,主要由瑞士 SPT、美国 K&S、和韩国 PECO 等公司垄断,国产率极低,近年来,国内陶瓷劈刀企业也在积极研发量产,部分产品性能已经达到行业国际领先水平,助力芯片键合领域材料的国产替代。

表 国内外主要陶瓷劈刀生产商

1、瑞士 Small Precision Tools(SPT)

SPT创立于 1890 年,是世界领先的半导体行业全方位工具供应商,同时也是专注于微小型产品的陶瓷注射成型技术领导者。SPT 提供各种类型的半导体键合工具,从芯片粘贴到焊线,包括贴片工具,各种正装和倒装的吸嘴,球焊劈刀,楔焊劈刀。SPT 在提供客户标准化设计的同时也支持定制化设计来满足特殊封装的需求和挑战。1976 年使用 CIM(陶瓷注射成型)工艺生产第一批陶瓷劈刀和精密零件。2020 年 SPT 从 Coorstek 手中接管了 Gaiser 公司的资产。
官网:https://www.smallprecisiontools.com
2、美国 K&S

Kulicke and Soffa Industries,Inc.成立于 1956 年 11 月 26 日,专注于开发尖端半导体和电子组装解决方案。凭借 40 多年的经验,K&S 是半导体组装行业陶瓷劈刀的领先企业之一,开发和制造适用于广泛应用的先进键合工具,为各自领域的市场领导者提供端到端解决方案。

官网:https://www.kns.com
3、韩国 PECO 公司

韩国PECO 公司成立于 1976 年,是世界上著名的陶瓷劈刀生产企业之一,1980 年实现了陶瓷劈刀的制造及量产。PECO 拥有可实现控制各种材质的微尺寸加工和精密加工系统自动化技术,制造生产用于金线、铜线、引线的陶瓷劈刀产品。2016 年 12 月成立中国子公司沛亿科精密科技(苏州)有限公司。
官网:http://www2.peco.co.kr/
4、日本 TOTO 株式会社

TOTO成立于 1917 年,总部设立于日本。TOTO 陶瓷事业部设立于1984年,主要从事民用陶瓷、半导体陶瓷等产品的制造,TOTO 陶瓷以其高品质、高精度的气动滑轨、静电吸盘、键合劈刀等陶瓷产品在半导体领域获得高度评价。TOTO 的键合劈刀采用 TOTO 自己的高耐用性陶瓷材料,并结合高精度和高均匀性制造技术,有助于提高半导体组装工艺的生产率。
官网:https://jp.toto.com/
5、日本 Orbray 株式会社

Orbray 株式会社(奥比睿有限公司)成立于 1953 年 8 月 28 日,生产和销售用于键合设备的各种精密机械零件。使用高质量的材料,并能按照键合的规格进行设计和制造陶瓷劈刀产品,陶瓷劈刀产品有红宝石劈刀、氧化锆增韧氧化铝陶瓷劈刀。陶瓷劈刀经过 HIP 处理,以减少影响质量的个体差异,红宝石劈刀使用单晶红宝石。 
官网:https://www.orbray.com.cn
6、马来西亚 道益

道益企业创立于 1982 年,是一家亚太地区全面工业解决方案的一流供应商。道益采用氧化锆增韧氧化铝制造陶瓷劈刀和红宝石劈刀,以超细粉末为原料,采用最先进的陶瓷注射成型技术制造,进一步的抛光、微研磨和精加工操作完成并定制陶瓷劈刀,以满足每个客户的应用需求。
官网:https://www.douyee.com
7、申玥蔻西摩半导体(湖州)有限公司

申玥半导体(深圳)有限公司于 2022 年 11 月注册成立于深圳,2023  年申玥 100% 股权收购了韩国 KOSMLA 株式会社。2023 年 11 月,申玥半导体全资子公司申玥蔻西摩半导体(湖州)有限公司正式开业半导体陶瓷劈刀生产基地正式落地投产,项目规划年产 600 万支陶瓷劈刀。
8、潮州三环(集团)股份有限公司(300408)

潮州三环(集团)股份有限公司成立于 1970 年,2014 年在深交所上市(股票代码:300408),是一家专注于先进材料研发、生产及销售的综合性高新技术企业。三环集团自 2013 年开始陶瓷劈刀的研发,在借鉴原有陶瓷插芯技术的基础上,打通了从设计、粉体、成型、烧结毛坯到加工、检验的全流程,已经完成了配方研制,多个规格、类型的劈刀结构设计及产业化生产工艺开发。目前陶瓷劈刀已开始批量供货。
官网:https://www.cctc.cc/
9、深圳市商德先进陶瓷股份有限公司

深圳市商德先进陶瓷股份有限公司成立于 2006 年,经过多年的研发逐渐打破国外垄断,生产的陶瓷吸嘴、轴承轴套、加热台、劈刀等产品广泛应用于世界一线的半导体设备商和电子制造企业中。深圳商德拟在安徽巢湖经开区投资建设半导体陶瓷材料项目,主要建设陶瓷劈刀、多层共烧陶瓷的生产车间及研发中心。商德陶瓷劈刀从粉料改性毛胚制造到加工成型都是自己制造,是国产的焊线劈刀,做到了各环节的自主可控。

官网:https://www.suntechceramics.cn/
10、苏州芯合半导体材料有限公司

苏州芯合半导体材料有限公司成立于 2021 年 3 月 11 日,是国内领先的半导体键合材料供应商,主要产品包括用于金线、银线、铜线的全系列陶瓷劈刀,为客户提供高性价比的芯片封装键合材料解决方案。掌握陶瓷劈刀材料、工艺、自动化生产设备、表面处理等核心技术,且已实现量产,具备一定的产能规模,目前已验证通过并批量供应于国内头部封装企业。

半导体设备需要大量的精密陶瓷部件,在半导体设备中,精密陶瓷的价值约占16%左右。半导体陶瓷有氧化铝、氮化硅、氮化铝、碳化硅等,可用作硅片抛光机、外延/氧化/扩散等热处理设备、光刻机、沉积设备,半导体刻蚀设备,离子注入机等设备的关键零部件。艾邦建有半导体陶瓷交流群,诚邀半导体陶瓷零部件厂商、半导体设备企业、半导体加工企业加入,扫描下方二维码,添加管理员微信,即可加入:

推荐活动:【邀请函】 2024年第六届精密陶瓷暨功率半导体产业链展览会(深圳·8月28日-30日)

第六届精密陶瓷暨功率半导体产业链展览会

同期举办:热管理材料展

2024年8月28日-30日

深圳国际会展中心7号馆(宝安新馆)
 
01展会规模

展出2万平米、1,000个摊位、500多家展商、50,000名专业观众;汇聚IGBT/SiC功率半导体产业链;热管理材料产业链,精密陶瓷、电子陶瓷、陶瓷基板、薄膜/厚膜陶瓷电路板、陶瓷封装管壳、LTCC/HTCC/MLCC加工产业链等产业链上下游企业!

 

02展览范围

一、精密陶瓷产业链:

 

 

1、陶瓷器件及材料:MLCC、LTCC、HTCC、微波介质陶瓷、压电陶瓷、钛酸钡、碳酸钡、氧化钛、氧化铝、氧化锆、玻璃粉、氮化铝、LTCC介质陶瓷粉体、稀土氧化物、生瓷带等;

 

2、精密陶瓷:氧化锆、氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化钇、结构陶瓷、高温陶瓷、透明陶瓷、陶瓷微珠、新能源陶瓷、陶瓷轴承、陶瓷球、半导体陶瓷(搬运臂、陶瓷劈刀、静电卡盘、蚀刻环……)、3D打印陶瓷、燃料电池(SOFC)隔膜片、穿戴陶瓷、光纤陶瓷插芯、陶瓷套筒、CIM、生物陶瓷等。

 

3、陶瓷基板及封装外壳:陶瓷封装外壳、DPC、DBC、AMB、HTCC基板、LTCC基板、薄膜电路板、厚膜电路板、陶瓷封装基座、热沉、氧化铝、氮化铝、氮化硅、氧化铍、莫来石粉体及基板等;

 

4、金属材料:银粉、金粉、铜粉、镍粉、焊料(焊片、焊膏)、MLCC用内/外电极浆料、LTCC银浆、金浆、钨钼浆料、铜浆、靶材、无氧铜带、可伐合金、金属冲压件等;

 

5、助剂:陶瓷和导电浆料用分散剂、黏合剂、增塑剂、絮凝剂、矿化剂、消泡剂、润滑剂、烧结助剂等;

 

6、设备:

 

陶瓷加工设备:砂磨机、球磨机、真空脱泡机、三辊机、喷雾造粒机、干压机、流延机、注塑机、3D打印机、模具、干燥设备、研磨机、精雕机、裁片机、激光设备、打孔机、填孔机、丝网印刷机、叠层机、层压机、等静压机、热切机、整平机、排胶炉、烧结炉、钎焊设备、电镀设备、化学镀、喷银机、浸银机、端银机、真空镀膜设备、显影设备、去膜设备、蚀刻机、湿制程设备、等离子清洗、超声波清洗、自动化设备、剥离强度测试仪、AOI检测设备、打标机;

 

封装测试设备:贴片机、引线键合机、封盖机、平行缝焊封帽、切筋机、钎焊设备、激光调阻机、网络分析仪、热循环测试设备、测厚仪、氦气检漏仪、老化设备、外观检测、超声波扫描显微镜、X-光检测、激光打标、分选设备、测包编带机等;

 

7、耗材:离型膜、载带(塑料和纸质)、耐火材料、承烧板/匣钵(氧化铝、刚玉莫来石、氮化硼等)、承烧网、发泡胶、研磨耗材(金刚石微粉、研磨液)、精密网版、清洗剂、电镀药水等。

 

二、热管理产业链:

 

1、热管理材料:氧化铝、氮化铝、氮化硼、石墨烯、石墨、碳纳米管、空心玻璃微珠、导热粉体、散热基板、热沉(钨铜、钼铜、氮化铝、金刚石等)、铝碳化硅AlSiC、相变材料、导热凝胶、导热界面材料、导热垫片、导热胶带、灌封胶、热管/均热板;

 

2、散热器件:半导体制冷片(TEC)、IGBT散热器(铜、铝)、大功率晶体管散热器、通信基站散热壳体、液态金属散热器、插针式散热器等;

 

3、设备:压延机、涂布机、分条机、模切机、复卷机、切片机,CNC设备、压铸/冲压设备、热分析仪器、激光导热仪、导热系数仪、强度试验机、检测设备、自动化等。

 

三、功率半导体器件封装产业链:

 

1、材料:碳化硅,陶瓷衬板(DBC、AMB)、封装管壳、键合丝、散热基板(铜、铝碳化硅AlSiC)、导热硅凝胶、环氧灌封胶、焊料(预制焊片)、银膜/银膏、散热器(铜、铝)、功率引出端子(铜端子)、外壳(工程塑料PPS、PBT、高温尼龙)、清洗剂等;

2、设备及配件:真空焊接炉、贴片机、固晶机、引线键合机、X-ray、推拉力测试机、等离子清洗设备、点胶机、丝网印刷机、超声波扫描设备、动静态测试机、点/灌胶机、银烧结设备、垂直固化炉、甲酸真空共晶炉、自动封盖设备、高速插针机、弯折设备、超声波焊接机、视觉检测设备、推拉力测试机、高低温冲击设备、功率循环测试设备、打标机、检验平台、治具等;

 

先进封装设备类似前道晶圆制造设备,供应商受益先进封测产业增长。随着先进封装的发展,Bumping(凸块)、Flip(倒装) 、TSV 和 RDL(重布线)等新的连接形式所需要用到的设备也越先进。以长球凸点为例,主要的工艺流程为预清洗、UBM、淀积、光刻、焊料 电镀、去胶、刻蚀、清洗、检测等,因此所需要的设备包括清洗机、PVD 设备、光刻机、 刻蚀机、电镀设备、清洗机等,材料需要包括光刻胶、显影剂、刻蚀液、清洗液等。为促进行业发展,互通有无,欢迎芯片设计、晶圆制造、装备、材料等产业链上下游加入艾邦半导体先进封装产业链交流群。

作者 d