IC制造/封装领域,一直是属于重资产行业,投资大,行业门槛高,然而竞争还相当激烈。在这个领域,新成立的公司找到自己的生存空间、并被市场认可和接受很难。

目前,IC制造/封装主要分布在长三角,技术相对成熟、生产规模大。但在深圳这个充满创新的城市,有一家公司将IC封装领域的“创新”发挥到了极致,不仅通过创新提高了产品的性能、质量,更是提高了生产效率、降低材料的消耗,从而迅速成长。

去年,他们生产基地搬到东莞石排镇100多亩的新工业园区后,出货量达39.22亿只,今年目标是60亿只。

近日EDN记者实地走访了他们的工厂,发现了他们创新的“秘密”。

秘诀一:独有的封装外形,创建自己的“标准”

我们都知道,随着芯片制造工艺的不断微缩,新的工艺节点带来更小的裸片尺寸,相应的封装尺寸也经历了三大发展阶段:大封装体,大芯片——大封装体,小芯片——小封装体,小芯片。

但是,行业标准的外形,却没有及时的跟进。所以,气派科技做的第一件事就是,缩小封装面积,例如Qipai8替代标准的DIP8.

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如上所示Qipai8具有与DIP8相类似的外形,而面积仅为DIP8的1/3。

看到面积缩小这么多,EDN记者略有担心的问及“会不会影响PCB设计”,气派科技创始人、董事长兼总经理梁大钟表示,PCB板的器件管脚改起来很容易的,相比于芯片的成本降低,几乎可以忽略不计。

没有想到的是,仅仅缩小DIP的面积不够过瘾,气派科技还创造出了独特的DIP10的封装形式。

事情的原因是这样的,在国际上,DIP的封装形式系列为:

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从上面看出:集成电路的I/0的脚位数是9 和10 时,只能选择DIP14来实现,这样成本比较高,也浪费资源。

因此,气派科技走他人没走过的路,开发了DIP10的封装形式——看起来不仅省PCB面积,更省原材料。

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针对芯片尺寸越来越小、整机厂对体积要求更小的趋势,气派科技迸发创新思路,并于2014年开始着手市场应用、工艺技术、材料技术调查研究,于2015年重新定义了该系列产品,命名为CPC系列,并已在国内外申请专利。

据气派科技副总经理施保球介绍,CPC封装顺应了芯片越来越小的趋势和消费类电子产品体积越来越小的要求,同时兼顾了各种封装的优点,如对封装体积敏感、对散热性要求高的LED驱动芯片、低功率类产品的贴片封装,气派科技已有CPC4、CPC5封装解决方案提供给客户;对于一般IC封装,气派科技有CPC8/14/16/20/24封装解决方案可替代。

“我们的CPC4已经得到LED照明企业的青睐,自去年11月推向市场以来,12月份就达到我司现有产能的满负荷生产。”梁总透露。

据透露, LED 照明驱动芯片大厂晶丰明源就采用了CPC4,目前已投产近900KK,预计2017年度需求约5.8亿只。

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气派科技创新的CPC封装节省了终端客户的PCB空间、缩短信号传输距离,因此信号延迟短,频率特性更好;而且内引线短,可有效改善封装中的冲丝现象。最主要是帮客户节省了成本,以封装材料来计算,以CPC8替代SOP8为例,比较铜和树脂的用量,每年可以为社会节省数亿元成本。

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对于此类模仿者,梁总是持欢迎态度的,甚至愿意免费授权给大家,希望业界共同把这个标准做起来。

秘诀二:创新的IDF(Inter Digit Frame)引线框长什么样?

气派科技早在2007年投产DIP14、DIP16时就已经推出IDF引线框,而国内在2012年开始才普遍推行DIP的IDF引线框。

那么IDF引线框长什么样?EDN记者在现场看到他们的IDF引线框,如下图所示,原理简单明了:通过管脚交叉走线的方式大大提高密度和基板使用率。

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通过对相邻产品机械构造优化,减少引线框宽度方向的尺寸,如此一来,生产效率增加,同时生产成本降低。

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但是,这个创新背后也暗含很多努力,除了制造过程中的控制,“那个时候,引线框的供应商也不愿意冒风险开模供货。”梁总指出,仅为了引线框他就亲自跑了多次和供应商去面谈。

秘诀三:试水大矩阵引线框,国内首家

这个秘诀就属于从制造设备源头开始的创新了。

早在2011年,那时,气派科技得知ASM公司正在研发世界上最大工作范围的大矩阵键合设备,公司率先研发出了IDF结构的280mm*95mm尺寸的大矩阵引线框,成为这一先进设备的最先使用者。 ASM公司的机器设备推出后,国内没有厂商使用,气派科技看准了这个时机,在随后的几年里在国内推出100mm×300mm尺寸的大矩阵引线框。

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如上图IDF大矩阵引线框与传统引线框最直观的对比,一眼可以看出来,一张引线框上的数量从70,变到了240,这效率提升,杠杠的。

秘诀四:焊接工艺以铜线代替金线

铜在热导和电导性能上有着先天的优势,在可靠性和成本方面也不错,但是工艺成熟度比较新,可焊性差。2007年,气派科技在成立之初,就在国内率先采用铜线焊接工艺。

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写在最后:

“有些公司走在技术前端,或者有国家支持,他们主要攻克高精尖技术,对国家做出贡献,”梁总指出,“我们则聚焦在将现有技术降低成本,节省原材料,算是为人类社会做贡献吧。”

带着这种使命感与自豪感,气派科技十年来始终围绕市场、贴地气的创新,成功的找到了自己的生存空间与迅速增长的机会。

附:气派科技封装产线实拍,加工过程全流程介绍

EDN记者全程参观了气派科技生产线,在上现场图之前,先简单将封装测试的流程分享如下。

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首先,从晶圆厂出来的晶圆比较厚,需要进行晶圆减薄。

接下来是切割,气派目前能量产业内最大12寸晶圆。切割时需要将晶圆粘贴在蓝膜(Mylar)上,使得即使被切割开后,不会散落。

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然后是装片,将Die固定在Die Pad上。

如下图所示,机器上方绿色的灯亮代表机器正常开工,梁总开玩笑的说,每次路过产线,放眼望过去,看到绿色的灯亮的越多就越开心,因为直接显示了产线产能的饱和度。

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接下来再进行Molding塑封,将Die和Lead Frame包裹起来,提供物理和电气保护,防止外界干扰。

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因篇幅有限,中间多个工序不一一表述。

最后经过测试、装箱准备发到客户手中。

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边角料也妥当的回收。

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