1、欧姆龙
欧姆龙集团始创于1933年,立石一真先生在大阪建立了一个名为立石电机制作所的小型工厂,当时只有两名职员。公司在起步阶段除了生产定时器外,后来一度专门生产保护继电器。
这两种产品的制造成为欧姆龙株式会社的起点。为了适应时代的发展,在公司成立50周年纪念时,公司名称与品牌名称实现了统一,改为“欧姆龙株式会社”。
2、安捷伦
安捷伦科技有限公司是一家多元化的高科技跨国公司,它于1999年从惠普研发有限合伙公司中分离出来,主要致力于通讯和生命科学两个领域内产品的研制开发、生产销售和技术服务等工作。
3、泰瑞达
美商泰瑞达(Teradyne) (纽约证券交易所代号:TER),总公司设立在美国麻萨诸塞州North Reading。
泰瑞达是全球著名的自动测试设备(Automatic Test Equipment)供应商· 泰瑞达的测试产品主要用于半导体,板测试,声频,宽频电话网络生产厂家。
4、奥宝
奥宝科技是全球知名半导体光学设备(AOI)制造商,总部位于以色列,并在美国纳斯达克上市,世界各地设有30个以上的分公司、办事处及展示中心。
高科技自动检测设备、电测设备、绘图设备相关软件开发,销售自主开发产品并提供售后服务;上述设备的维修、租赁、技术咨询、技术研发、设计及应用。
5、JVC
日本胜利公司(日本ビクター株式会社,Victor Company of Japan, Limited),公司英文简称为JVC;在中国大陆、台湾也可适用正式译名杰伟世;香港曾译作星牌,但于1990年代开始已经甚少人用这个译名。
JVC是一间日本消费性与专业电子企业,总部设在日本横滨,成立于1927年。该公司最为人熟悉就是展示日本第一台电视机及发明了VHS系统。
参考资料来源:百度百科-欧姆龙集团
参考资料来源:百度百科-日本胜利公司
参考资料来源:百度百科-奥宝精密电子(苏州)有限公司
参考资料来源:百度百科-泰瑞达
参考资料来源:百度百科-安捷伦科技有限公司
AOI(Automated Optical Inspection)的全称是自动光学检测,是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。AOI是新兴起的一种新型测试技术,但发展迅速,很多厂家都推出了AOI测试设备。当自动检测时,机器通过摄像头自动扫描PCB,采集图像,测试的焊点与资料库中的合格的参数进行比较,经过图像处理,检查出PCB上缺陷,并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来,供维修人员修整。
运用高速高精度视觉处理技术自动检测PCB板上各种不同帖装错误及焊接缺陷。PCB板的范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸板,并可提供线上检测方案,以提高生产效率,及焊接质量。通过使用AOI作为减少缺陷的工具,在装配工艺过程的早期查找和消除错误,以实现良好的过程控制。早期发现缺陷将避免将坏板送到随后的装配阶段,AOI将减少修理成本将避免报废不可修理的电路板。
基本介绍中文名 :自动光学检测 外文名 :Automated Optical Inspection 基础 :光学原理 类别 :新型光学测试技术 主要特点 :高速检测系统 错误类型,主要特点,相关比较,实施目标,最终品质,过程跟踪,放置位置,锡膏印刷之后,回流焊前,回流焊后,最佳化设计,基本最佳化,布局建议,布局建议,结论,实际套用,工艺条件,检查库,生产厂家,国内,国外, 错误类型 刷锡后贴片前:桥接-移位-无锡-锡不足 贴片后回流焊前:移位,漏料、极性、歪斜、脚弯、错件 回流焊或波峰焊后:少锡/多锡、无锡短接 锡球 漏料-极性-移位脚弯错件 PCB行业裸板检测 主要特点 1)高速检测系统 与PCB板帖装密度无关 2)快速便捷的编程系统 图形界面下进行 运用帖装数据自动进行数据检测 运用元件资料库进行检测数据的快速编辑 3)运用丰富的专用多功能检测算法和二元或灰度水平光学成像处理技术进行检测 4)根据被检测元件位置的瞬间变化进行检测视窗的自动化校正,达到高精度检测 5)通过用墨水直接标记于PCB板上或在 *** 作显示器上用图形错误表示来进行检测电的核对 相关比较 人工检查 AOI检查 pcb<18*20 几千个pad以下 人 重要 辅助检查 时间 正常 正常 持续性 因人而异 (差) 好 可靠性 因人而异 (差) 较好 准确性 因人而异 误点率高 时间 长 短 与或非(AND OR INVERT) 一种常用逻辑运算 实施目标 实施AOI有以下两类主要的目标: 最终品质 对产品走下生产线时的最终状态进行监控。当生产问题非常清楚、产品混合度高、数量和速度为关键因素的时候,优先采用这个目标。AOI通常放置在生产线最末端。在这个位置,设备可以产生范围广泛的过程控制信息。 过程跟踪 使用检查设备来监视生产过程。典型地包括详细的缺陷分类和元件贴放偏移信息。当产品可靠性很重要、低混合度的大批量制造、和元件供应稳定时,制造商优先采用这个目标。这经常要求把检查设备放置到生产线上的几个位置,线上地监控具体生产状况,并为生产工艺的调整提供必要的依据。 放置位置 虽然AOI可用于生产线上的多个位置,各个位置可检测特殊缺陷,但AOI检查设备应放到一个可以尽早识别和改正最多缺陷的位置。有三个检查位置是主要的: 锡膏印刷之后 如果锡膏印刷过程满足要求,那么ICT发现的缺陷数量可大幅度的减少。典型的印刷缺陷包括以下几点: A.焊盘上焊锡不足。 B.焊盘上焊锡过多。 C.焊锡对焊盘的重合不良。 D.焊盘之间的焊锡桥。 在ICT上,相对这些情况的缺陷机率直接与情况的严重性成比例。轻微的少锡很少导致缺陷,而严重的情况,如根本无锡,几乎总是在ICT造成缺陷。焊锡不足可能是元件丢失或焊点开路的一个原因。尽管如此,决定哪里放置AOI需要认识到元件丢失可能是其它原因下发生的,这些原因必须放在检查计画内。这个位置的检查最直接地支持过程跟踪和特征化。这个阶段的定量过程控制数据包括,印刷偏移和焊锡量信息,而有关印刷焊锡的定性信息也会产生。 回流焊前 检查是在元件贴放在板上锡膏内之后和PCB送入回流炉之前完成的。这是一个典型地放置检查机器的位置,因为这里可发现来自锡膏印刷以及机器贴放的大多数缺陷。在这个位置产生的定量的过程控制信息,提供高速片机和密间距元件贴装设备校准的信息。这个信息可用来修改元件贴放或表明贴片机需要校准。这个位置的检查满足过程跟踪的目标。 回流焊后 在SMT工艺过程的最后步骤进行检查,这是AOI最流行的选择,因为这个位置可发现全部的装配错误。回流焊后检查提供高度的安全性,因为它识别由锡膏印刷、元件贴装和回流过程引起的错误。 最佳化设计 基本最佳化 每块PCB可以采用光学或者X-ray技术并运用适当 的运算法则来进行检查。基于图像检查的基本 原理是:每个具有明显对比度的图像都是可以 被检查的。在AOI中存在的主要问题是,当一些检查对象是 不可见的,或是在PCB上存在一些干扰使得图像变得模糊 或隐藏起来了。然而,实际经验和系统化测试都表明,这 些影响是可以通过PCB的设计来预防甚至减少的。为了推 动这种最佳化设计,可以运用一些看上去很古老的附加手段(这些方法仍在很多领域被推崇),它的优点包括: 减少编程时间 最大限度地减少误报? 改善失效检查。 制定设计方针,可以有效地简化检查和显著地降低生 产成本。Viscom AG 和 KIRRON GmbH &Co KG 合作开发 出一项特殊测试方案,目的是为了从根本上研究和证明这 些设计在检查中产生的效果。基于IPC-7350标准的PCB布 局被推荐为针对这些测试的基准。首先,为了探究每一种 布局的检查效果,建议在大量PCB布局上采用这种基准; 之后,再有意地利用PCB错误布局,使得它产生一些工艺 中的缺陷,如立碑和引脚悬空等。 布局建议 针对AOI检查的PCB整体布局 器件到PCB的边缘应该至少留有3mm(0.12”)的工 艺边。片式器件必须优先于圆柱形器件。布局上建议考虑 感测器技术,因为有时检查只能通过垂直(正交)角度,而其他时候又需要一个辅助的角度来进行。 元器件 对一个稳定的工艺过程来说,一个重要的因素是元器 件,这不仅与PCB上直接的器件布局有关,而且或多或少 也与“工艺流程设计”有关。元器件的采购趋势是尽 可能地便宜,而不管它在颜色、尺寸等参数上的不同。不 幸的是,这些选择在日后对AOI或AXI检查过程中造成的影 响往往被忽略了。始终采用同样的材料和产品能够显著地 减少检查时间和误报,而这些问题主要是通过元器件以及 PCB的突然变化而出现的。 图2 元器件 尺寸 IPC-7350标准描述了器件的尺寸,并对某些焊盘的尺 寸提出了建议。根据IPC标准,器件的长度和引脚的宽度可 以有一个较大变化范围,相反,焊盘的尺寸却是相对固定 的。此外,PCB制造公差的影响相对于这些器件的变化来说 也是是很小的。 PCB的颜色和阻焊 通常,设备能够检查 出所有不同单板的颜色, 尽管检查中的某些细节处 理是不倚赖于颜色的。例 如, 一块白色和一块绿 色的PCB有着不同的对比 度,因此设备需要一些特 定的补偿。在一种极端情 况下,桥接在亮背景下呈 现黑色,而在另一种极端情况下,桥接在黑背景下却是呈现出亮色。这里我们建议 使用无光泽的阻焊层。在我们的实践中,焊盘间(甚至是 细间距引脚)的区域也应该覆盖著阻焊层,这个建议也已 经被焊料供应商所回响。 印刷图案 所有印有图案的PCB也是能够被检查的,例如,当元 器件的框线或元器件本体上的字母单独出现在组件的某个 区域从而干扰对其他部分的检查时,可以手工调整检查程 序。尽管如此,在生产允许的范围内,图案的印刷范围仍 然有一个较大的选择,因此,减少非反射性标识印刷(黑 或暗黄)值得加以考虑。另外一个可能出现的情况是需要 有选择地印刷标识:例如,当某些特定的器件(如霍尔传 感器)正面向下时就必须印刷成白色;而另一种情况是印 有极性标志的有倾斜角的钽电容器件;这样能使标识和背 景形成鲜明的对比,使得检查的图像更加清晰。 图3 基准点 设备可以检查所有 类型的基准点,而且任 何构件都可以被定义成 一个基准点。虽然三个基 准点可以补偿一块单板的 变形,但通常情况下只需 要确定两个基准点就可以 了。每个基准点至少离单 板边缘5mm(0.2”)。 十字形、菱形、星形等比较适用,并建议使用统一的黑背 景。此外,十字形的基准点特别有优势,他们在检测光下的图像十分稳定且可以被快速和容易地判定。。 图4 确认坏板 设备有能力检查所有已知类型的坏板标识。板上的任 何构件都可以被定义为坏板标识。这里建议采用与上述基 准点的判定相类似的方法,即在可能的情况下,首先通过 检查整板或已完成组装的单板上的单个坏板标识来进行确 认。板上每个单独的坏板标识只有在整板的坏板标识检查失败后才会被逐一检查;整板的坏板标识应该定位于PCB的边上。 避免焊点反射 焊点的形状和接触角是焊点反射的根源。焊点的形成 依赖于焊盘的尺寸、器件的高度、焊锡的数量和回流工艺 参数。为了防止焊接反射,应当避免器件对称排列。 波峰焊 经过波峰焊后,焊点所有的参数会有很大的变化,这 主要是由于焊炉内锡的老化导致焊盘反射特性从光亮到灰 暗,因此,在检查时算法上必须要包含这些变化。在波峰焊 中,典型的缺陷是短路和焊珠。当检测到短路时,假如印刷 的图案或者无反射印刷这两种情况的减少以及套用阻焊层, 就可以消除这些误报。如果基准点没有被阻焊膜盖住而过波 峰焊,可能会导致一个圆形基准点上锡成了一个半球,其内 在的反射特性将会发生改变;套用十字型作为基准点或者用 阻焊层覆盖基准点,可以防止这种情况的发生。 图5 片式元件、MELF器件和C-leads 器件 在片式元件和MELF器件上,弯月状的焊点必须被正 确地识别出来;而在器件本体两侧下方的焊点由于焊锡无 爬升,很难检查。另外,焊盘边缘到焊端的间距Xc也需要 注意。Xc (焊盘的外侧间距)对Xi(焊盘的内侧间 距)的比率应选择>1。同样的规则也适用于C-leads器件的 弯月型和器件本体两侧的焊盘设计。这里,我们建议Xc对 Xi的比率稍微大于1.5。值得注意的是:任何元器件的长度 变化也必须计算在内。 图7 “鸥翼”型 引脚器件 通常,这类器件的判定标准可以通过对毛细效应在垂 直方向的作用的分析中找到。由于毛细力,焊锡从焊盘末端 爬到引脚上形成焊点。由于工艺波动和器件边缘的阻挡作 用,导致不能完全形成一个完整的上半月型焊点。尽管没有 形成一个上半月型的焊点,但也可以被认为焊接得很好。 “鸥翼”型引脚焊锡的侧面爬升情况由于器件变化或 焊盘设计的原因,并不是经常能够被检查出来,这是由于 焊锡的爬升方向必须用同引脚方向垂直的角度去检查。假 如爬升很小,必须从其他角度来检查,而只有通过这样的辅助检查,才能提供丰富的图像信息去评估焊点的好坏。? 斜角检测:PLCCs型器件 图6 PLCCs器件的引脚的焊盘有着不同设计。如果是一个 长焊盘设计,在PLCC引脚上焊锡的爬升效果是可以检查 的。如果焊盘保持明亮,那么焊锡已经爬升到了引脚端, 所以认为器件是焊上了。假如遵循这个设计原则,可以通过垂直检测来检查出缺陷。 对于PLCC焊点,有时会出现少锡的情况。由于引脚少 锡的爬升情况和没有焊锡时是一样的,所以对PLCC焊点不 能通过垂直检测,而要通过斜角检测的方式来检查少锡缺陷。 布局建议 PCB的整体布局 对于普通的AXI测试PCB布局,所有的焊盘都必须进行 阻焊处理。这是因为阻焊层和实际的焊盘并没有真正地接 触到,在阻焊层和焊盘之间存在着一定的间隙。这样做的 好处是:焊锡受热后就可以聚集在焊盘内,这也使得在XRAY影像中很容易再现焊料的爬升情况。 2D x-ray 当套用2D x-ray技术时,所有的器件都需要被布置在 PCB的正面。而用2Dx-ray去检测这些器件时,还必须再定 义出一块没有器件的地方为“禁区”。对于有些BGAs,会 推荐使用一种泪滴型的不对称焊盘设计,这使得焊锡的成 型性质被系统错误的判断为一种几何的连线形态;此外, 一些特殊的QFN向内或向外的弯月型焊盘设计也同样有这种情况。 图8 QFN 焊盘设计 QFN器件的焊盘尺寸、焊膏印 刷面积与它的引脚尺寸是同样大小 的,而且器件的引脚是交错排列在 封装体底部的(图8)。 因此,QFN的 焊盘设计建议为:焊盘伸出于器件引脚的外端, 而缩进于器件的内 端,这样使得在器件引脚的内外形成弯月型焊盘。在这里 很重要的一点是,在进行设计计算时必须考虑器件的公差范围。(图9) 图9 BGA 设计 在BGA设计时,焊点的形状(如泪滴型)可以通过特 别的布局使其成为可见的;就是说,泪滴型的焊点除了具 有奇怪的形状外,它的方向也是很随意的。总而言之,在 器件面的焊盘和在PCB上的焊盘正好和BGA焊球的大小是 一样的(图10 )。在德国Erlangen 大学,学者做了大量的 研究去评价单个焊盘形状的模型;他们发现,无论焊盘是 圆形还是非圆形的,焊膏印刷图形要保持为圆形不变。 图10 结论 作为惯例,在生产中,测试系统应当根据生产批量的要 求建立并最佳化。实际运作中无数次地证明,仅这样做是远 远不够的。如果在两周的生产时间内要测试一个新批次的 PCB,有可能会发生这样的情况:ELKO的颜色突然由黑色 变为了黄色,或者电晶体的引脚变短了、是弯的;或是电阻的颜色由黄色变成了蓝色的,等等。 AOI检查程式必须而且能够处理这些不同的变化所带来 的问题。但是,其中的一些变化需要花费时间进行处理, 因为我们不能预先知道是否有一种新的元器件被使用,或 是存在一个错误的元器件布局。同时,面对质量方面的困 难,大量允许的可能出现的情况也需要一个一致的,确实 可行的说明。 始终采用同样的材料和产品,再加上最佳化的PCB设计, 正如上面所描述的那样,可以减小由于产品的变更对AOI/ AXI测试所造成的影响。在这里必须指出,比照所有用于 AOI和AXI 检查的标准,PCB布局的建议可使检查工艺适当 简化并更有效率。DFT可以提高缺陷的检查率,减少误报, 缩短编程时间和降低编程的难度,从而最终达到有效降低 产品制造成本的目的。 实际套用 对无缺陷生产来讲,自动光学检查(AOI)是必不可少的。在转到使用无铅工艺时,制造商将面临新的挑战,在生产中会出现其他的问题,引起了人们的关注。本文分析转到无铅工艺的整个过程,特别是在大规模生产中引进了0402无铅元件。 由于缺乏无铅元件,转到使用无铅元件是分阶段进行的。在2004年,由于要求电子产品的体积越来越小,迫使制造商广泛地用0402元件来取代0603元件和0805元件。 工艺条件 除了普遍使用的0402元件,印刷电路板的第一次合格率(FPY)必须达到95%,而且必须根据印刷电路协会(IPC)的2级标准来检测缺陷。例如,在有608个焊点的168元件的情况下,相当于要求误报率是百万分之65。为了达到FPY的要求,在检测缺陷时必须考虑以下条件:元件长度的公差、元件供应商、贴片公差、在25 个AOI系统上的全球检测资料库、有80个独特产品的全球检测资料库、无铅焊料、不同的电路板供应商以及检测质量要达到IPC的2级标准。 无铅焊接带来的变化 可以从三个方面看到无铅的影响:灰度值提高、流程的改变和有效的助焊剂。无铅焊点的亮度平均值高了2.5%。这相当于亮度提高了五级。焊点看上去粗糙,而且表面呈粗大的颗粒状。这可以利用特性萃取方法来消除或者过滤掉。流动性稍微差一些,特别是对于那些较轻的元件,会妨碍元件在熔化焊膏中浸没或者浮起。这表示元件自动对正的程度较差。由于效果差,意味着轻轻的0402元件沿着纵向翘起的倾向会增强,结果是不能完全看到元件的顶部。 在回熔温度较高以及使用侵蚀性更强的助焊剂时,也会导致与助焊剂直接接触的较薄的元件受到侵蚀,元件顶部不能够反射光线。流动性的改变和侵蚀性助焊剂,对R0402型元件的影响比C0402型元件大,因为R0402型元件更轻也更薄。在使用R0603元件时,这也不常见。 检查库 围绕工艺的环境产生消极影响,必须通过几个途径降低到最小,以满足头工作的要求。 ● AOI全球检查库──对部分AOI制造商的标定工具进行调整是极为重要的,所以,这些变化能够传递到照相机和照明模组上。 ● 对于不同产品的AOI全球检查库,有可能在当地进行调整──这是AOI软体必备的特性。 ● 贴片公差——进料器常规的维护和校准。 ● 确定检查质量:IPC标准2级——必须允许使用朝下的电阻器。组件趐起和共面性的检测必须可靠。 关于元件长度公差,不同的组件供应商、电路板和无铅焊料的供应商都不可能没有任何直接的影响。优良的AOI程式应该能够应付这些这影响。如果这些个别点的变化可以保持不变,那么就能够相当大地简化AOI编程。经研究得到的结论是,由于无铅产生的影响,图形对照系统无法得到适合的检查结果,这是因为合格的样品变化太大。更加可行的方法是,取出确定每道工艺和元件变化的特性。这些变化可以分成不同的等级。如果在现在使用的工艺中,出现了一个新的变化,就要增加一个级别,来保证检查的精确性。所有认识到的和已知的缺陷都储存起来,他们的类型和图片可以用于AOI系统和全球资料库里的检查程式。我们没有必要把一块不同缺陷的电路板保存起来用于详细的检查。 用AOI软体核实真正的缺陷 AOI软体中有一个综合性的验证功能,它能减少检查的误报,保证检测程式无缺陷。它可以检查储存起来的有缺陷的样品,例如,修理站存放的样品,以及印刷了焊膏的空白印刷电路板。在最佳化阶段,在这方面花时间的原因是为了不让任何缺陷溜过去。所有已知的缺陷都必须检查,同时要把允许出现的误报数量做到最小。在针对减少误报而对任何程式进行调整时,要检查一下,看看以前检查出来的真正缺陷,是否得到维修站的证实。通过综合的核实,保证检查程式的质量,用于专门的制造和核查,同时对误报进行追踪。 无铅和检测工艺 适应性程式没有发现转到无铅会对焊点质量的检查带来什么影响。缺陷看上去还是一样的。毫无疑问,只需要稍微修改一下资料库,就足以排除其他误报可能会带来的影响。在元件顶上的内容改变时,就需要大量的工作,确定门限值。这些可以纳入到标准资料库中。在元件的一端立起来时,激活其他环节的检测,便可以进行可靠的分析。对于桥接的形成或者元件一端立起来的普遍看法,证明常常不是那样。经验表明,桥接的形成没有改变,元件一端立起来的现像就会有所减少。转到使用无铅焊膏并不需要投资新的系统或者设备,只要使用的AOI系统配备了灵活的感测器模组、照明和软体,就足以适应这些变化了。 生产厂家 国内 明锐理想 Magic Ray 振华兴VCTA 视界焦点VIFO 劲拓 JT 矩子智慧型 JUTZE 神州视觉ALEDER 北京星河康帝思 SRC 吉洋GEEYOO 国外 日本 -欧姆龙 Omron 日本 SAKI 赛过龙 cycione 日本 JVC 英国 安捷伦 Agilent 以色列 奥宝 ORBOTECH 以色列 康代 CAMTEK 韩国 美陆 mirtec 美国 安维普 mvp 美国 YESTECH yestech 法国 VI Vitechnology 德国VISCOM
前些天,我国本土半导体设备传来好消息,中微半导体设备(上海)有限公司自主研制的5nm等离子体刻蚀机经台积电验证,性能优良,将用于全球首条5nm制程生产线。刻蚀机是芯片制造的关键装备之一,中微突破关键核心技术,让“中国制造”跻身刻蚀机国际第一梯队。
近年来,我国大陆半导体设备企业一直在努力追赶国际先进脚步。在多种设备领域有一定突破,除了上述中微半导体的5nm等离子体刻蚀机之外,有越来越多的产品可应用于14nm、7nm制程。
但是,国内设备与国外先进设备相比仍有较大差距,主要表现在两方面:一是有一定竞争力的产品在领先制程上的差距;二是部分产品完全没有竞争能力或尚未布局,比如国内光刻机落后许多代际,仅能达到90nm的光刻要求,国内探针台也处于研发阶段,尚未实现销售收入。
那么,在国家的扶持下,经过这么多年的发展,我国本土半导体设备各个细分领域的发展情况如何呢?相关企业都有哪些?发展到了什么程度呢?下面就来梳理一下。
北方华创
北方华创由七星电子和北方微电子战略重组而成。七星甴子主营清洗机、氧化炉、 气体质量控制器(MFC)等半导体装备及精密甴子元器件等业务,此外七星甴子还是国内真空设备、 新能源锂甴装备重要供应商。北方微甴子主营刻蚀设备(Etch)、物理气相沉积设备(PVD)、化学气相沉积设备(CVD)三类设备。
2010 年 3 月,七星甴子在深交所上市。 2016 年 8 月,七星甴子与北方微甴子实现战略重组,成为中国规模最大、产品体系最丰富、涉及领域最广的高端半导体工艺设备供应商,开成功引迚国家集成甴路产业基金(大基金)等战略投资者,实现了产业与资本的融合。 公司实际控制人是北京甴控,隶属于国资委。
2017 年 2 月,七星甴子正式更名为北方华创 科技 集团股仹有限公司,完成了内部整合,推出全新品牉“北方华创”,开形成了半导体装备、真空装备、新能源锂甴装备和高精密甴子元器件四大业务板块加集团总部的“4+1”经营管理模式。
北方华创的半导体装备亊业群主要包括刻蚀机、 PVD、 CVD、氧化炉、扩散炉、清洗机及质量流量控制器(MFC)等 7 大类半导体设备及零部件,面向集成甴路、先进封装等 8 个应用领域,涵盖了半导体生产前段工艺制程中的除光刻机外的大部分兲键装备。 客户包括中芯国际、华力微甴子、长江存储等国内一线半导体制造企业,以及长甴 科技 、 晶斱 科技 、华天 科技 等半导体封装厂商。
重组之后,北方华创业绩快速增长。2017 年实现营业收入 22.23 亿元,同比增长37.01%,归母净利润 1.26 亿元,同比增长 35.21%。 根据公司 2018 年半年报业绩快报,2018 年上半年公司实现营业收入13.95 亿元,同比增长 33.44%, 归母净利润 1.19 亿元,同比增长 125.44%。 随着下游晶圆厂投资加速, 公司半导体设备等觃模持续扩张。
长川 科技
长川 科技 是国内集成电路封装测试、晶圆制造及芯片设计环节测试设备主要供应商。 半导体测试设备主要包括分选机、 测试机和探针台三大类。自2008年4月成立以来,该公司率先实现了半导体测试设备(分选机和测试机) 的国产化, 并获得国内外众多一流集成电路企业的使用和认可。
该公司于 2012 年 2 月承担并完成国家“十二五”规划重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”中的高端封装设备与材料应用工程项目,并于 2015 年 3 月获得国家集成电路产业基金投资。
该公司的测试机和分选机在核心性能指标上已达到国内领先、接近国外先进水平,同时售价低于国外同类型号产品,具备较高的性价比优势。 公司产品已进入国内主流封测企业, 如天水华天、 长电 科技 、 杭州士兰微、 通富微电等。 2017 年,该公司对外积极开拓市场, 设立台湾办事处,拓展台湾市场。
2013~2017年,长川 科技 营收实现了由 4,341 万元到 1.80 亿元的跨越,复合增速达39.75%。 2017 年,归属母公司净利润由992万元增长至 5,025 万元, 复合增速达31.48%。
中微半导体
中微半导体成立于 2004 年,是一家微加工高端设备公司, 经营范围包括研发薄膜制造设备和等离子体刻蚀设备、大面积显示屏设备等。该公司管理层技术底蕴深厚,大多有任职于应用材料、LAM和英特尔等全球半导体一流企业的经验。
中微半导体先后承担并圆满完成 65-45 纳米、 32-22 纳米、22-14 纳米等三项等离子介质刻蚀设备产品研制和产业化。 公司自主研发的等离子体刻蚀设备 Primo D-RIE 可用于加工 64/45/28 纳米氧化硅、氮化硅等电介质材料,介质刻蚀设备 Primo AD-RIE 可用于 22nm 及以下芯片加工,均已进入国内先进产线。中微半导体的介质刻蚀机已经完成了5nm 的生产。
晶盛机电
晶盛机电是一家专业从事半导体、光伏设备研发及制造的高新技术企业,是国内技术领先的晶体硅生长设备供应商。该公司专注于拥有自主品牌的晶体硅生长设备及其控制系统的研发、制造和销售,先后开发出拥有完全自主知识产权的直拉式全自动晶体生长炉、铸锭多晶炉产品。
该公司立足于“提高光电转化效率、降低发电成本”的光伏技术路线,实现了硅晶体生长“全自动、高性能、高效率、低能耗”国内领先、国际先进的技术优势。全自动单晶炉系列产品和 JSH800 型气致冷多晶炉产品分别被四部委评为国家重点新产品。同时公司积极向光伏产业链装备进行延伸,2015 年成功开发并销售了新一代单晶棒切磨复合一体机、单晶硅棒截断机、多晶硅块研磨一体机、多晶硅块截断机等多种智能化装备,并布局高效光伏电池装备和组件装备的研发。
该公司的晶体生长设备特别是单晶硅生长炉销售形势较好,主要是单晶光伏的技术路线获得认可,随着下游厂商的扩产,单晶的渗透率也逐步提升,带来对单晶硅生长炉的需求增加,该类产品收入已经占营业收入的 81%。
该公司主营业务伴随国内光伏产业的上升发展,给主营业务收入和利润带来显着增长,近两年的增长率均在 80%以上,另外,其毛利率水平和净利率水平也基本维持稳定。
上海微电子
上海微电子装备有限公司成立于2002年,主要致力于大规模工业生产的投影光刻机研发、生产、销售与服务,该公司产品可广泛应用于IC制造与先进封装、MEMS、TSV/3D、TFT-OLED等制造领域。
该公司主要产品包括:
600扫描光刻机系列—前道IC制造
基于先进的扫描光刻机平台技术,提供覆盖前道IC制造90nm节点以上大规模生产所需,包含90nm、130nm和280nm等不同分辨率节点要求的ArF、KrF及i-line步进扫描投影光刻机。该系列光刻机可兼容200mm和300mm硅片。
500步进光刻机系列—后道IC、MEMS制造
基于先进的步进光刻机平台技术,提供覆盖后道IC封装、MEMS/NEMS制造的步进投影光刻机。该系列光刻机采用高功率汞灯的ghi线作为曝光光源,其先进的逐场调焦调平技术对薄胶和厚胶工艺,以及TSV-3D结构等具有良好的自动适应性,并通过采用具有专利的图像智能识别技术,无需专门设计特殊对准标记。该系列设备具有高分辨率、高套刻精度和高生产率等一系列优点,可满足用户对设备高性能、高可靠性、低使用成本(COO)的生产需求。
200光刻机系列—AM-OLED显示屏制造
200系列投影光刻机综合采用先进的步进光刻机平台技术和扫描光刻机平台技术,专用于新一代AM-OLED显示屏的TFT电路制造。该系列光刻机不仅可用于基板尺寸为200mm × 200mm的工艺研发线,也可用于基板尺寸为G2.5(370mm × 470mm)和G4.5(730mm × 920mm)的AM-OLED显示屏量产线。
硅片边缘曝光机系列——芯片级封装工艺应用
SMEE开发的硅片边缘曝光机提供了满足芯片级封装工艺中对硅片边缘进行去胶处理的能力,设备可按照客户要求配置边缘曝光宽度、硅片物料接口形式、曝光工位等不同形式。设备同时兼容150mm、200mm和300mm等三种不同规格的硅片,边缘曝光精度可到达0.1mm。设备配置了高功率光源,具有较高的硅片面照度,提高了设备产率。
至纯 科技
至纯 科技 成立于 2000 年, 主要为电子、生物医药及食品饮料等行业的先进制造业企业提供高纯工艺系统的整体解决方案, 产品为高纯工艺设备和以设备组成的高纯工艺系统,覆盖设计、加工制造、安装以及配套工程、检测、厂务托管、标定和维护保养等增值服务。
该公司在 2016年前产品约一半收入来自医药类行业,光伏、 LED 行业及半导体行业收入占比较小。 2016年以来,公司抓住半导体产业的发展机遇,逐步扩大其产品在半导体领域的销售占比, 2016和 2017 年来自半导体领域收入占公司营业收入比重分别为 50%和 57%,占据公司营业收入半壁江山。主攻半导体清洗设备。
该公司于 2015 年开始启动湿法工艺装备研发, 2016 年成立院士工作站, 2017 年成立独立的半导体湿法事业部至微半导体,目前已经形成了 UltronB200 和 Ultron B300 的槽式湿法清洗设备和 Ultron S200 和 Ultron S300 的单片式湿法清洗设备产品系列, 并取得 6 台的批量订单。
精测电子
武汉精测电子技术股份有限公司创立于 2006 年 4 月,并于 2016 年 11 月在创业板上市。公司主要从事平板显示检测系统的研发、生产与销售,在国内平板显示测试领域处于绝对领先地位, 主营产品包括:模组检测系统、面板检测系统、OLED 检测系统、AOI光学检测系统和平板显示自动化设备。近几年来,该公司积极对外投资,设立多家子公司,业务规模迅速扩张,进一步完善了产业布局。
该公司成立初期主要专注于基于电讯技术的信号检测,是国内较早开发出适用于液晶模组生产线的 3D 检测、基于 DP 接口的液晶模组生产线的检测和液晶模组生产线的 Wi-Fi 全无线检测产品的企业,目前该公司的 Module 制程检测系统的产品技术已处于行业领先水平。
2014 年,精测电子积极研发 AOI 光学检测系统和平板显示自动化设备,引进了宏濑光电和台湾光达关于 AOI 光学检测系统和平板显示自动化设备相关的专利等知识产权,使其在 Array制程和 Cell 制程的检测形成自有技术,初步形成了“光、机、电”技术一体化的优势。
精测电子2018年上半年财务报告显示,该公司收入主要来自 AOI 光学检测系统业务,占比 45.49%,毛利占比 41.94%;其次是模组检测系统业务,收入占比 23.33%,毛利占比 27.68%; OLED 检测系统和平面显示自动化设备收入占比分别为 14.29%和12.30%,毛利占比为 14.26%和 10.28%。
电子 科技 集团45所
中国电子 科技 集团公司第45研究所创立于1958年,2010年9月,中央机构编制委员会办公室批准45所第一名称更改为“北京半导体专用设备研究所”,第二名称仍保持“中国电子 科技 集团公司第四十五研究所”不变。
45所是国内专门从事军工电子元器件关键工艺设备技术、设备整机系统以及设备应用工艺研究开发和生产制造的国家重点军工科研生产单位。
45所以光学细微加工和精密机械与系统自动化为专业方向,以机器视觉技术、运动控制技术、精密运动工作台与物料传输系统技术、精密零部件设计优化与高效制造技术、设备应用工艺研究与物化技术、整机系统集成技术等六大共性关键技术为支撑,围绕集成电路制造设备、半导体照明器件制造设备、光伏电池制造设备、光电组件制造和系统集成与服务等五个重点技术领域,开发出了电子材料加工设备、芯片制造设备、光/声/电检测设备、化学处理设备、先进封装设备、电子图形印刷设备、晶体元器件和光伏电池等八大类工艺设备和产品,服务于集成电路、光电元器件与组件、半导体照明和太阳能光伏电池四大行业.
上海睿励
睿励科学仪器(上海)有限公司是于2005年创建的合资公司,致力于研发、生产和销售具有自主知识产权的集成电路生产制造工艺装备产业中的工艺检测设备。主要生产用于65/28/14nm制程工艺控制的膜厚测量设备。
沈阳芯源
沈阳芯源微电子设备有限公司成立于2002年,由中科院沈阳自动化研究所引进国外先进技术投资创建。
芯源公司自主开发的单片匀胶机、显影机、喷胶机、去胶机、清洗机、湿法刻蚀机等设备广泛应用于半导体、先进封装、MEMS、LED等领域。
1.LED领域匀胶显影机:应用于LED芯片制造、PSS(图形化衬底)、MEMS、HCPV(高聚光型太阳能电池)、Waveguide(光波导)工艺的匀胶显影等工艺制程。
2.高端封装全自动涂胶显影机:广泛应用于先进封装BGA、Flip-Chip、WSP、CSP制程的高黏度PR、PI、Epoxy的涂敷、显影工艺制程。
3.高端封装全自动喷雾式涂胶机: 广泛应用于TSV、MEMS、WLP等工艺制程。
4.单片湿法刻蚀机/去胶机/清洗机:广泛应用于先进封装BGA、Flip-Chip、WSP、CSP制程的刻蚀、去胶、清洗工艺制程。
5.前道堆叠式全自动涂胶显影机:应用于90nm光刻工艺、BARC涂覆、SOC、SOD、SOG等工艺制程。
盛美半导体
盛美半导体(ACM Research)是国内半导体清洗设备主要供应商,于1998年在美国硅谷成立,主要研发电抛光技术,2006 年成立上海子公司,专注于半导体清洗设备。2017年11月4日公司在美国纳斯达克上市。2017年公司营业收入3650万美元,同比增长33.2%,其中90%以上的营业收入来自于半导体清洗设备。2017 年研发投入占营业收入比例为14.1%。
由于声波清洗可能会造成晶片损伤,行业公司大多转向研发其他技术,盛美半导体另辟蹊径研发出空间交变相移兆声波清洗(SAPS)和时序能激气泡震荡兆声波清洗(TEBO)两项专利技术,可以实现无伤清洗。公司的清洗设备目前已经进入 SK 海力士、长江存储和上海华力等先进产线。
天津华海清科
天津华海清科机电 科技 有限公司成立于2013年,是天津市政府与清华大学践行“京津冀一体化”国家战略,为推动我国化学机械抛光(CMP)技术和设备产业化成立的高 科技 企业。
华海清科主要从事CMP设备和工艺及配套耗材的研发、生产、销售与服务,核心团队成员来自清华大学摩擦学国家重点实验室及业内专业人才,产品可广泛应用于极大规模集成电路制造、封装、微机电系统制造、晶圆平坦化、基片制造等领域。
中电科装备
中电科电子装备集团有限公司成立于2013年,是在中国电子 科技 集团公司2所、45所、48所基础上组建成立的二级成员单位,属中国电子 科技 集团公司独资公司,注册资金21亿元,该公司是我国以集成电路制造装备、新型平板显示装备、光伏新能源装备以及太阳能光伏产业为主的科研生产骨干单位,具备集成电路局部成套和系统集成能力以及光伏太阳能产业链整线交钥匙能力。
多年来,利用自身雄厚的科研技术和人才优势,形成了以光刻机、平坦化装备(CMP)、离子注入机、电化学沉积设备(ECD)等为代表的微电子工艺设备研究开发与生产制造体系,涵盖材料加工、芯片制造、先进封装和测试检测等多个领域;通过了ISO9001、GJB9001A、UL、CE、TüV、NRE等质量管理体系与国际认证。
沈阳拓荆
沈阳拓荆 科技 有限公司成立于2010年4月,是由海外专家团队和中科院所属企业共同发起成立的国家高新技术企业。拓荆公司致力于研究和生产薄膜设备,两次承担国家 科技 重大专项。2016年、2017年连续两年获评“中国半导体设备五强企业”。
该公司拥有12英寸PECVD(等离子体化学气相沉积设备)、ALD(原子层薄膜沉积设备)、3D NAND PECVD(三维结构闪存专用PECVD设备)三个完整系列产品,技术指标达到国际先进水平。产品广泛应用于集成电路前道和后道、TSV封装、光波导、LED、3D-NAND闪存、OLED显示等高端技术领域。
华海清科
天津华海清科机电 科技 有限公司成立于2013年,是天津市政府与清华大学践行“京津冀一体化”国家战略,为推动我国化学机械抛光(CMP)技术和设备产业化成立的高 科技 企业。
华海清科主要从事CMP设备和工艺及配套耗材的研发、生产、销售与服务,核心团队成员来自清华大学摩擦学国家重点实验室及业内专业人才,产品可广泛应用于极大规模集成电路制造、封装、微机电系统制造、晶圆平坦化、基片制造等领域。
以上就是我国大陆地区的主要半导体设备生产企业。
随着我国半导体产业的快速发展,对半导体设备的需求量越来越大,而本土半导体设备企业面临着供给与需求错配的情况。一方面,国内的半导体设备需求随着下游产线的扩张而迅速增加,大陆的半导体设备需求占全球半导体设备需求的比重较高;但另一方面,本土的设备供给存在着水平较为落后,国产化率不高的情况。
针对这一情形,在国家的大力支持下,国内设备企业需要积极布局,以在各细分设备领域实现突破。
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