Отправить сообщение

Новости

March 11, 2021

Недостатки, проблемы поглощают упаковывая схему поставок

Пульсация в требовании для обломоков плотно сжимает схему поставок IC упаковывая, причиняя недостатки отборной производственной мощности, различные типы пакета, ключевые компоненты, и оборудование.

Недостатки пятна в упаковке отделали поверхность в конце 2020 и с тех пор распространяли к другим участкам. Теперь разнообразие пункты дросселя в схеме поставок. Wirebond и емкость сальто-обломока останутся туго в течении 2021, вместе с несколькими различных типов пакета. К тому же, критические компоненты используемые в пакетах IC, а именно leadframes и субстратах, вкратце поставка. Недавние огни на упаковывая фабрике субстрата в Тайване делали проблемы хуже. Поверх этого, wirebonders и другое оборудование видят выдвинутые времена выполнения доставки.

Вообще, динамика в упаковке для того чтобы отразить изображение общего спроса в деле полупроводника. Начинающ в mid-2020, сервер и рынки тетради приобрели пар, создавая огромное требование для различных обломоков и пакеты для тех рынков. К тому же, неожиданный отскок в автомобильном участке повернул рынок вверх ногами, причиняющ широко распространенные недостатки для обломоков и емкости плавильни.

Недостатки в полупроводнике и упаковывая рынки не новы и не происходят во время управляемых требовани циклов в индустрии IC. Что другое индустрия в конце концов начинает узнавать важность упаковки. Но хрупкость в некоторых частях упаковывая схемы поставок, особенно субстратах, улавливала много -предохранитель.

Ограничения по схемы поставок уже причиняют некоторые задержки пересылки, но она неясна если проблемы упорствуют. Необязательный сказать, безотлагательная необходимость подпирать вверх по упаковывая схеме поставок. С одной стороны, упаковка играет более большую роль через всю индустрию. OEM хочет более небольшие и более быстрые обломоки, которые требуют новых и лучших пакетов IC с хорошим электрическим представлением.

В то же время, предварительная упаковка будет более жизнеспособным вариантом для того чтобы начать новые на уровне систем дизайны микросхемы. Преимущества силы и представления шкалирования обломока умаляют на каждом новом узле, и цена в транзистор на подъеме с введения finFETs. Так пока масштабирование остается вариантом для новых дизайнов, индустрия ищет альтернатив, и установка множественных неоднородных обломоков в предварительный пакет одно решение.

«Люди осуществляли важность упаковки,» сказал январь Vardaman, президент TechSearch международный. «Оно повышался к обсуждениям на корпоративных уровнях на компаниях и компаниях полупроводника. Но мы на словоразделе в нашей индустрии где мы просто не можем соотвествовать без нашей схемы поставок находясь в хорошем положении.»

Для того чтобы помочь индустрии для того чтобы приобрести некоторые проницательности в рынке, инженерство полупроводника взглянуло на настоящей динамике в упаковке так же, как схеме поставок, включая емкость, пакеты, и компоненты.

Обломок/упаковывая заграждение
Езда русских горок в индустрии полупроводника. В начале 2020, дело выглядело ярким, но рынком IC упаденным между пандемической вспышкой Covid-19.

Повсеместно в 2020 различных стран снабдил несколько измерений смягчать вспышку, как сидящие дома заказы и закрытие дела. Экономические суматоха и потери работы скоро следовать.

Но mid-2020, рынок IC отскочил назад, по мере того как сидящая дома экономика управляла требованием для компьютеров, планшетов, и ТВ. В 2020, индустрия IC закончилась на высокой ноте, по мере того как продажи обломока выросли 8% сверх 2019, согласно исследованию VLSI.

Этот момент носил сверх в первую часть 2021. В итоге, запроектированы, что растет рынок полупроводника 11% в 2021, согласно исследованию VLSI.

«Мы видим огромное требование, должное к IoT, приборам края, и умные приборы позволенные 5G,» сказал Tien с вами, Замдиректорой по Операциям на ASE, в недавней конференции. «С высокопроизводительными вычислениями, облаком, электронной коммерцией, так же, как низкой латентностью 5G и высокими тарифами данных, мы видим больше применений для умных приборов, электрических кораблей, и всех применений IoT.»

В прошлом году, автомобильный рынок был вял. Недавно, автомобильные компании видели возобновленное требование, но они теперь смотрят на волну недостатков обломока. В некоторых случаях, автомобилестроители принуждались временно закрывать отборные заводы.

Поставщики IC с fabs, так же, как плавильни, неспособны соотвествовать в автомобильных и других рынках. «Для большего части из календаря 2020, fabs побежал на очень высоких нормах использования — и fabs 200mm и 300mm — через как раз около все технологии,» сказал Ng Вальтер, вице-президента развития биснеса на UMC. «Автомобильный этап ни под каким видом будучи определянным вне в любом случае, как все этапы и кажется, что бегут применения с плотной поставкой. Много автомобильных фабрик имели выключения завода во время второй половины в прошлом году должного к COVID. Мы наблюдали что много автомобильных поставщиков полупроводника или уменьшил или остановил приказать во время этих периодов. Если вы рассматриваете это, то соединенный с практиками инвентаря автомобильной промышленности постными, эти могут способствовать факторы к автоматическим специфическим недостаткам мы видим сегодня.»

Были некоторые предупредительные знаки. «Мы увидели что требования автомобильных поставщиков полупроводника начинают изменять вокруг предыдущего Q2 „20. Оно не будет до вокруг предыдущего Q4“ 20 что мы увидели автоматическое требование поставщика полупроводника начинает возвращать в более типичные уровни требования,» Ng сказал. «Как общая тенденция, мы видим хорошее количество роста в автомобильной электронике, которой покрывает gamut технологических прочессов от приборов MOSFET 0,35 микронов дискретных к продуктам 28nm/22nm ADAS и всего между, как управление тела и шасси, развлекательно-информационная передача и WiFi. Мы ожидаем содержание полупроводника для автомобильного для того чтобы продолжать вырасти на обозримое будущее.»

Весь из этих рынков заправили топливом требование для упаковывая типов емкости и упаковки. Один путь квантифицировать емкость путем смотреть нормы использования фабрики.

ASE, OSAT мира самое большое, увидело что свои общие нормы использования фабрики увеличивают от 75% к 80% в первой четверти 2020, до около 85% во второй четверти в прошлом году. третьими и четвертыми четвертями, нормы использования ASE упаковывая были хорошо сверх 80%.

В первой части 2021, общий спрос для упаковывая емкости остается сильным с плотной увиденной поставкой в некоторых этапах. «Мы видим емкость туго почти по всем направлениям,» сказал Prasad Dhond, вице-президента продуктов wirebond BGA на Amkor. «Большинств конц-рынки, за исключением автомобильного, остались сильными в течении 2020. В 2021, мы продолжаем увидеть прочность в тех рынках, и автомобильный берет, также. Так автоматический отскок определенно добавляет к ограничениям по емкости.»

Другие, включая поставщики на-берега упаковывая, также видят повышенный спрос. «Кажется, что держит относящийся к США упаковывая емкость прочно,» сказал Rosie Medina, вице-президента продаж и маркетинга на Quik-Пак. «Каждый делает чего они могут управлять повышенным спросом.»

Wirebond, недостатки leadframe
Множество различных типов пакета IC существует в рынке, каждом прицеленном для различного применения.

Один путь поделить на сегменты упаковывая рынок типом соединения, который включает wirebond, сальто-обломок, на уровне вафл упаковку (WLP), и vias через-кремния (TSVs). Соединения использованы для того чтобы соединить одну плашку с другими в пакетах. TSVs имеет самые высокие отсчеты I/O, следовать WLP, сальто-обломоком, и wirebond.

Некоторые 75% до 80% сегодняшних пакетов основаны на выпуске облигаций провода, согласно TechSearch. Превращенный назад в 1950s, bonder провода шьет один обломок к другому обломоку или субстрат используя крошечные провода. Выпуск облигаций провода главным образом был использован для недорогих пакетов наследия, пакетов среднего уровня, и память умирает штабелировать.

Требование для емкости wirebond было вяло в первой половине 2020, но оно взяло на острие в третьем квартале 2020, причиняя емкость wirebond затянуть. Вовремя, ASE сказало что емкость wirebond не останется туго по крайней мере до второй половины 2021.

Другие тенденции также вытекли в рынке wirebond. «Число штабелированных плашек что мы делаем больше чем перед,» ASE с вами сказали в конференции в третьем квартале 2020. «Так в этом определенном цикле, нет как раз тома. Также число плашек, число проводов, так же, как сложность.»

До сих пор в 2021, емкость wirebond ограниченные должные к заграждению в автомобильных и других рынках. Также будет более трудно выхлопотать достаточным wirebonders для того чтобы соотвествовать.

«Емкость остается плотной,» ASE с вами сказали в недавней конференции. «Последний раз, я сделал комментарий что недостаток wirebond будет по крайней мере к Q2 в этом году. Прямо сейчас, мы немножко регулируем наш взгляд. Мы считаем, что недостаток wirebond будет в течении всего года 2021.»

В начале 2020, было относительно легко выхлопотать wirebonders. По мере того как требование скомплектовало вверх в конце 2020, времена выполнения инструмента wirebonder удлинили до 6 до 8 месяцев. «Прямо сейчас, времена выполнения доставки машины скорее как 6 до 9 месяцев,» с вами сказал.

Wirebonders использовано для того чтобы сделать несколько типов пакета, как квадрацикл-плоские не-руководства (QFN), плоск-пакет квадрацикла (QFP), и много других.

QFN и QFP принадлежат в группе в составе leadframe типы пакета. Leadframe, критический компонент для этих пакетов, по существу рамка металла. В производственном процессе, плашка прикреплена в рамку. Руководства соединены с плашкой использующ тонкие провода.

последние новости компании о Недостатки, проблемы поглощают упаковывая схему поставок  0

FIG. 1: Пакет QFN.

последние новости компании о Недостатки, проблемы поглощают упаковывая схему поставок  1

FIG. 2: Взгляд со стороны QFN.

«Типично, QFNs Medina wirebonded, хотя вы можете также конструировать их для обломока сальто,» Quik-Пак сказало. «Пока обломок сальто QFNs может прийти в более небольшие размеры/следы ноги чем wirebonded QFNs, они немного дороже построить потому что плашке нужно быть bumped. Много клиентов выберут QFNs для их небольшого размера и их затратыэффективности. Традиционные overmolded форматы QFN экономический вариант для много применений. Изготовленные на заказ размеры можно также рассматривать экономическим когда стандартный размер JEDEC не применим, как наши Открыт-отлитые в форму пластиковые пакеты (OmPPs). Эти приходят в разнообразие форматы JEDEC и изготовленные на заказ конфигурации.»

Пакеты Leadframe использованы для обломоков в аналоге, RF, и других рынках. «Мы видим сильн-чем-всегда требование для пакетов QFN,» Medina сказал. «Они использованы в много рынков конца, как медицинское, коммерчески, и mil/aero. Handhelds, wearables, и доски с много компонентов основные применения.»

Во время циклов заграждения, хотя, проблема получить адекватную поставку leadframes от поставщиков третьей стороны. Дело leadframe этап низко-допустимого предела который проходил волну консолидации. Некоторые поставщики выходили из дела.

Сегодня, требование крепко для пакетов QFN, которое создает потребность для больше leadframes. Пока некоторые упаковывая дома могут обеспечить достаточные leadframes, другие видят дефицит.

«Поставка Leadframe плотна,» Dhond Amkor's сказал. «Емкость поставщика не может держать вверх с требованием. Повышения цен драгоценного металла также плотно сжимают цены leadframe.»

Предварительная упаковка, горе субстрата
Требование также крепко для много предварительных типов пакета, особенно массива решетки шарика сальто-обломока (BGA) и пакетов обломок-масштаба сальто-обломока (CSPs). Тома также увеличивают для 2.5D/3D, разветвителя, и систем-в-пакета (глоточка).

Сальто-обломок процесс используемый для того чтобы начать BGAs и другие пакеты. В процессе сальто-обломока, медные рему или штендеры сформированы поверх обломока. Прибор слегка ударен и установленный на отдельном умрите или взойдите на борт. Рему приземляются на медные пусковые площадки, формируя электрические соединения.

последние новости компании о Недостатки, проблемы поглощают упаковывая схему поставок  2

FIG. 3: Взгляд со стороны установка сальто-обломока

Управленный автомобильным, вычислять, тетради, и другие продукты, ожидано, что растет рынок сальто-обломока BGA упаковывая от $10 миллиардов в 2020 к $12 миллиардах к 2025, согласно Yole Développement.

«Общая емкость для продуктов сальто-обломока будет продолжаться побежать на высоком использовании в 2021, с временами выполнения оборудования нажимая вне к большой чем 2X чего мы типично испытываем,» сказал St. Amand Роджер, старший вице-президент на Amkor. «Основанный на доступных прогнозах, мы надеемся эту тенденцию продолжать через 2021, и в 2022, управленный более высоким требованием в сообщениях, вычислять, и автомобильных сегментах рынка. Вообще, мы видим эту тенденцию через все технологии пакета сальто-обломока.»

Между тем, разветвитель и вентилятор-в пакетах основан на вызванной технологии WLP. В одном примере разветвителя, память умирает штабелирована на обломоке логики в пакете. Вентилятор-в, иногда вызванный CSPs, используйте для управления ICs силы и обломоков RF. В итоге, запроектированы, что растет рынок WLP от $3,3 миллиарда в 2019 к $5,5 миллиардах к 2025, согласно Yole.

Пакеты 2.5D/3D использованы в лидирующих серверах и других продуктах. В 2.5D, плашки штабелированы или помещены бок о бок поверх interposer, который включает TSVs.

Между тем, глоточек изготовленный на заказ пакет, который состоит из функциональной электронной подсистемы. «Мы видим большое разнообразие новых проектов глоточка которое покрывает оптически, аудио, и photonics кремния, так же, как много приборы края смартфона,» ASE с вами сказали.

Много из этих предварительных типов пакета используют слоистый субстрат, которые вкратце поставка. Другие пакеты не требуют субстрата. Это зависит от применения.

Субстрат служит как основание в пакете, и он соединяет обломок с доской в системе. Субстрат состоит из множественных слоев, каждый из включает трассировки и vias металла. Эти направляя слои снабжают электрические соединения от обломока доска.

Слоистые субстраты или двухсторонние или разнослоистые продукты. Некоторые пакеты имеют 2 двухсторонних слоя, пока более сложные продукты имеют 18 до 20 слоев. Слоистые субстраты основаны на различных материальных наборах, как материалы и BT-смола нарастания Ajinomoto (ABF).

Вообще, в схеме поставок, упаковывая дома покупают субстраты от различных поставщиков третьей стороны, как Ibiden, Kinsus, Shinko, Unimicron, и другие.

Проблемы начали отделывать поверхность в прошлом году когда требование вздымалось для слоистых субстратов, причиняющ плотную поставку для этих продуктов. Вопросы поднимали в конце прошлого года, когда огонь сломал вне на промышленном предприятии имеемом Unimicron Тайваня. Unimicron возвратило продукцию к другим объектам, но некоторые клиенты были все еще неспособны получить достаточные субстраты для того чтобы соотвествовать.

Другой огонь сломал вне в таком же заводе Unimicron в последние недели, когда работники очищали фабрику. Вовремя, хотя, завод не находился в продукции.

Продолжающийся требование, соединенное с различными выхватами в схеме поставок, делает ситуацию субстрата очень хуже в 2021. В некоторых случаях, цены для субстратов увеличивают с выдвинутыми временами выполнения.

«Подобный к чего мы испытываем для оборудования, мы видим большие повышения во временах выполнения субстрата сальто-обломока,» St. Amand Amkor сказал. «В некоторых случаях, времена выполнения субстрата увеличивают к большой чем 4X что типично увидено в индустрии. Эта тенденция управляется главным образом, который вытерпели более высоким требованием для большого тела и отсчет высоко-слоя singulated субстраты ABF для вычисляя участка. Дополнительно, мы видим сильное спасение автомобильной промышленности, которая в некоторых случаях состязается сразу с вышесказанным требованием для субстратов более высокого конца вычисляя. Мы также видим повышенный спрос для основанных на раздевать субстратов PPG используемых для продуктов небольш-тела в сообщениях, потребителе, и автомобильных этапах.»

Между тем, индустрия работает на решениях для того чтобы разрешить проблему, но эти подходы могут падать ниже требуемого. «Я поспорил бы что бизнес модель для субстратов пакета IC по существу сломленна,» Vardaman TechSearch's сказал. «Нам нужно иметь некоторый вид нового подхода к этим отношениям дела для того чтобы гарантировать поставку. Мы били этих плохих поставщиков субстрата практически к смерти на оценке. Они не могли поддерживать их допустимые пределы. Нет здоровой ситуации.»

Никакое быстрое решение здесь. Поставщики субстрата смогли просто поднять их цены продукта для того чтобы поддержать их допустимые пределы, но это не разрешает проблемы емкости.

Другое возможное решение для поставщиков субстрата для построения больше производственной мощности соотвествовать. Но широкомасштабная предварительная производственная линия субстрата стоит около $300 миллионов.

«Необходим уровень вклада нет что-то эти компании субстрата удобны делающ если они не думают что емкость будет использована не позднее 2 или 3 леты,» Vardaman сказали. «Им нужно получить возвращение на их вклад, и он идет быть очень труден сделать если они думают что идут быть уменшение в требовании. И что случается когда они инвестирует в слишком много емкости, тогда цены понижаются? Они не могут сделать их возвращение и их допустимые пределы страдают. Так действительно жесткая ситуация. Я сказал бы что мы в действительно плохой ситуации в нашей индустрии вследствие этого.»

Более менее дорогой вариант просто поддержать выходы на существующей линии субстрата, включающ больше годные к употреблению продукты. Но поставщикам было бы нужно проинвестировать больше в новом и дорогом оборудовании метрологии.

Упаковывая дома также смотрят различные решения. Самое очевидное одно выхлопотать субстратам от различных поставщиков. Но оно принимает 25 недели или $250 000 для того чтобы квалифицировать нового поставщика субстрата, согласно Vardaman.

Альтернативно, упаковывая дома могут начать и продать более без субстрат пакеты IC. Но много систем требуют пакетов с субстратами, которые в некоторых случаях крепче и надежны.

Ситуация не безвыходна. Упаковывая домам нужно работать более близко с их поставщиками. «Мы работаем с нашими клиентами для того чтобы получить, что более долгосрочные прогнозы приказали материалы,» Dhond Amkor's сказал. «Мы квалифицируем вторые источники для того чтобы уверить поставку где соотвествующий.»

Это создает некоторые новые возможности, также. Quik-Пак в прошлом году раскрыло дизайн субстрата, изготовление, и обслуживание собрания. С этим обслуживанием, компания поддерживает различные типы субстратов пакета. «Мы определенно видим повышенный спрос для наших обслуживаний развития субстрата, до которые мы создаем полностью готовые решения для основанных на субстрат собраний для того чтобы приспособить требования к наших клиентов упаковывая,» Medina Quik-Пак сказали. «Наша способность сложить запросы вместе клиента совместно и цена и время выполнения системы рычагов выбрать правых сказочных партнеров критическая к держать поставку субстратов в пределах разумных списков поставки. Относящийся к США поставщики могут сократить время выполнения больше чем 50%.»

Заключение
Ясно, требование для упаковки стремительно поднималось, но индустрия должна усилить схему поставок. В противном случае, упаковывая поставщики будут смотреть на больше задержек, если не упущенные возможности.

Обратная сторона что все из этого примут больше вклада, и консолидация основания поставщика в некоторых этапах могла быть необходима для достижения некоторого масштаба. Но она также раскрывает дверь к новым и более новаторским подходам, которые будут необходимы для того чтобы сделать эту работу. (Марк LaPedus)

Контактная информация