摘要:本文简述了国内外键合引线市场现状和主要企业情况,通过对国内外市场和生产企业的生产情况的分析,得出整个市场竞争激烈,市场对高性能键合引线的需求旺盛,开发出性能更加优异的键合引线是市场发展的必然趋势。
随着集成电路制造业和封装业的兴起,必然将带动相关产业,特别是上游基础产业的蓬勃发展。集成电路电子封装业正快速的向体积小,高性能,高密集,多芯片方向推进,从而对集成电路封装引线材料的要求特细(φ0.016mm),而超细的键合金丝在键合工艺中已不能胜任窄间距、长距离键合技术指标的要求。由此表明,传统的键合金丝根据自身的特点已经达到了其能力极限,再也不能满足细线径、高强度、低弧度、长弧形、并保持良好导电性的要求。
因此,随着半导体集成电路和分立器件产业的发展,键合金丝无论从质量上、数量上和成本上都不能满足国内市场的发展需求,特别是低弧度超细金丝,大部分主要依赖于进口,占总进口量的50%以上。因此,电子封装直接影响着集成电路和器件的电、热、光和机械性能,还影响其可靠性和成本。同时,电子封装对系统的小型化起着关键作用。无论是在军用电子元器件中,还是在民用消费类电路中,电子封装都具有举足轻重的地位,即基础地位、先行地位和制约地位。电子封装不仅影响着信息产业乃至国民经济的发展,而且影响着每个家庭的现代化。据统计,50年前,每个家庭约有5只有源器件,90年代已有几百万只晶体管,到目前,每家已拥有超过10亿只晶体管。因此,电子封装与国民经济和家庭生活的关系越来越紧密。
1国外键合丝行业现状及市场分析
随着集成电路制造业和封装业的兴起,必然将带动相关产业,特别是上游基础产业的蓬勃发展。键合丝作为封装用内引线,是集成电路和半泞体分立器件的制造过程中必不可少的基础材料之一,其成本占整个封装材料成本的15%左右。尽管TAB等无线键合技术有了较大的发展,但在微电子封装技术中,引线连接技术仍然占绝大多数(90%左右)。键合丝行业产值也随着电子封装行业的发展以平均每年8~10%的速度高速发展。
引线键合技术中最常见的为热压或者热超声键合金丝,键合金丝占到整个键合丝市场的90%以上,其种类、等级非常多;其次是超声键合铝丝、铝-1%硅丝。微电子封装中铜丝键合比较少,一般应用于某些特定的分立器件和功率器件中,直径较大。
2009年全球键合金丝的总市场规模约为28亿美元,比2008年增长了7%左右,但除去黄金涨价等原因,其实际规模增长不大。2009年全球键合金丝需求量约100吨。根据资料,得知2009-2013年全球键合金丝市场统计;2009年~2013年期间键合金丝的平均增长幅度为6.8%,低于同期间半导体封装材料市场的平均增长速度12.3%,其原因在非金线键合方式的比例提升。预计到2021年,金丝市场规模将达到60亿美元,但在全球封装材料市场中的比例将会进一步下降。
根据资料统计2012-2013年全球键合丝的市场细分数据显示20~30μm的键合丝占绝大多数。但随着半导体封装向细微化、窄节距方向发展,直径小20μm的超细键合丝的市场规模将得到进一步扩大。
2国内键合丝行业现状及市场分析
铜加工材以其良好的加工性能和使用性能,在国民经济中得到广泛应用,并且随着经济的发展,其消费量逐年增加。铜及铜合金键合引线作为重要的电子封装材料之一,被大量应用于半导体集成电路和分立器件产业等领域,特别是随着电子信息产业的高速发展,铜及铜合金键合引线消费量呈逐年上升的趋势,是目前铜加工材中最具活力的高技术、高附加值产品之一。
我国的集成电路制造业正迅猛发展。在集成电路制造过程中,连接集成电路芯片与框架的高密度集成电路封装材料是其中必不可少的材料。2014年我国集成电路总销量超过800亿块;半导体分立器件总产量超过900亿只,随着微电子行业向小型化、高密度化的发展,一半以上的普通封装材料将向性能优异的铜及铜合金集成电路封装材料发展,其发展潜力巨大,前景广阔。
随着信息时代的飞速发展,电子工业发展迅猛,计算机、移动电话DC、DV等产品迅速普及,使电子产业成为最引人注目和最具发展潜力的产业之一。在最近十几年,国外出现半导体及集成电路发展热,每年以30%以上的速度增长,1995年世界集成电路销售额达到1200亿美元,已经成为正式的信息产业。2014年,我国电子信息产业实现销售收入35800亿元,工业增加值10000亿元,占全国GDP比重接近5%;出口创汇3421亿美元,占全国出口总额的42.4%,对全国出口增长贡献率为54.4%。
由于我国逐渐成为世界上最大的消费类电子信息产品的生产国,电子信息产品制造业对1C提出了巨大的市场需求,因此铜钯银合金高精超细键合引线集成电路封装材料产品有着广阔的市场前景。随着北京、天津、浙江、某某等地封装市场迅速崛起,珠江三角洲、长江三角洲地区封装产业的迅速膨胀,台湾、香港等地的封装企业迅速向大陆转移,2010年,我国键合引线总用量超过160亿米,价值超过2亿美元。到2014年,超过240亿米,价值超过4亿美元。
当今半导体行业的一些显著变化直接影响到了IC互连技术,其中成本因素也是推动互连技术发展的主要因素。目前金丝键合长度超过5mm,引线数达到400以上,其封装成本超过0.2美元。而采用铜钯银合金高精超细键合引线键合不但能降低器件制造成本,而且提高竞争优势。因此,铜钯银合金高精超细键合引线市场需求空间巨大,将产生显著的经济效益和重大的社会影响。
3国内外主要竞争对手
3.1国外主要竞争对手
日本是全球键合丝的主要生产国,其产品的种类、产量、质量均居世界首位。以2D04年为例,日本前三大金丝供应商市场占有率高达80%(TanakaKinkinzokuGroup:田中电子工业株式会社;SumitomoMetalMining:住友金属矿山;NipponMetal:日铁微金属)。其他较大的键合丝供应厂商有:W.C.Heraeus(德国),Kulicke&Sofa(美国),Herewusu(韩国)等。
(1)TanakaKinkinzakuGroup:全球最大的键合金丝供应商,产品涉及键合金、键合金合金丝,键合铝一1%硅丝、键合铝丝、键合铜丝,种类齐全,可满足DIP,SIP,QFP,BGA等不同封装技术需求,也可满足最新的封装技术(如层叠封装,超薄封装等)要求。
(2)SumitomoMetalMining:主要供应金键合丝,其原材料米用以高品位出名的菱割金矿,在设有无公害高效率闪速炉的东予工厂生产出高纯度金块。然后通过设在日本国内,马来四亚和台湾的严格无尘管理的工厂进行多种规格金线的批量生产。
(3)NipponMetal:世界最大的键合金丝供应商之一。其金属产品涉及建筑、设备、化工及电子电气等多个领域。键合丝主要供应台湾封装测试厂商。
(4)WC.Heraeus:德国贺利氏集团公司是一家有着悠久历史的,主要从事贵金属材料与技术,齿科材料,石英玻璃,工业传感器和特种光源等高新技术领域的家族公司,总部位位于德国法兰克福附近的汉瑙市。在全球范围内有,100多家子公司。在中国(包括香港、台湾)有10家分公司。
贺利氏产品广泛服务于半导体行业,高纯石英和溅射靶材、蒸发材料应用于芯片一制造,导电胶和键合丝应用于集成电跻、分立器件和光电器件的封装。
贺利氏作为全球最大的键合丝生产、销售企业之一,从1968年己开始生产金丝,现已向全球所有知名的封装企业提供键合金丝、纯铝丝、硅铝丝和铜丝。贺利氏的宗宗旨是向客户提供高质量产品和快捷的服务。基于此贺利氏已分别在韩国、非律宾、中国大陆建立四家分公司,贺利氏在中国的两个分公司在中国大陆的市场份额高达60%以上。几乎覆盖中国大陆所有的封装企业。
(5)Kulicke&Soffa:公司成立于1955年,生产制造了世界上第一台焊线键合机,世界上最大的半导体封装设备供应商之一,提供的产品和服务包括键合及划片一(设备)、键台丝、划片刀和基板等,占据着自动焊线键合机的主要市场份额。
3.2国内主要竞争对手
国内键合丝产业虽总体起步较晚,生产的键合金丝主要用于发光二极管、三极管和低端IC(DIP、SOP等)封装,但随着国内半导体封装技术的发展和产品升级换代,国内键合金丝的生产能力和技术水平也在不断提高。日前国内键合丝产业经过近十年的发展,目前已经形成几条产能较大的生产线。国内主要生产企业有:山东贺氏招远贵金属材料有限公司、宁波康强电子有限公司、北京达博有色金属焊料有限责任公司、大津世星电子材料有限公司、贵研铂业股份有限公司(昆明贵金属研宄所)、江苏常州兴源电子有限公司等。截止到2013年3月底,中国大陆键合金丝总产能合计约62吨,其中贺利氏招远贵金属材料有限公司和贺利氏招远(常熟)电子材料有限公司合计为40吨,占总产能64.5%;其他厂家产能约22吨。国内键合金丝生产企业地区分布,呈相对分散的特点,目前主要分布在半导体封装企业相对集中的长三角地区和黄金储量丰富的山东省等,招远市是中国键合金丝生产重镇,贺利氏招远贵金属材料有限公司一家产能就占全国的33%。
主要生产企业有:
(1)山东贺氏招远贵金属材料有限公司,贺利氏招远(常熟)电子材料有限公司:贺利氏招远贵金属材料有限公司由世界上著名的金丝生产厂家一德国贺利氏集团公司与山东鲁鑫贵金属集团公司于1995年110月共同创建,主要从事半导体键合金丝、蒸发金、金靶材等产品的生产及销售,是中国最大的键合丝生产企业;贺利氏招远(常熟)电子材料有限公司是由德国贺利氏集团公司与山东鲁鑫贵金属集团及贺利氏招远贵金属材料有限公司于2002年7月共同创建的中德合资企业。主要从事半异体键合金丝、键合铜丝、键合纯铝丝、蒸发金、金靶材、银靶材等产品的生产及销售。该两家公司产量占国内总产量的80%以上,国内市场占有率达64%。
(2)北京达博有色金属焊料有限责任公司:北京达博有色金属焊料有限责任公司是由北京有色金属工业总公司、北京有色金属与稀土应用研宄所、北京冶炼厂投资组建的高新技术企业,主要面向并服务于电子、通讯、航空航大、化工、汽车制造、造船、制冷、家电、仪器仪表、自行车和体育器械制造等行业,致力于发展各种焊料、钎料、电子连接材料、有色金属材料和其他新型材料,具备较强的科研开发能力,其产品的技术水平较高,但是产量较少。
(3)宁波康强电子有限公司:宁波康强电子股份有限公司是由宁波普利赛思电子有限公司、中国普大宁波电子信息集团有限公司、宁波经济技术开发区康盛贸易有限公司、江阴市新潮科技有限公司以及外商英属维尔京群岛杰强投资国际有限公司、台商刘俊良先生合资创办的高新技术企业。公司成立于1992年6月,经过十年的发展,日前已成为国内最大的塑封引线框架生产基地,集引线框架与键合金丝生产于一身。
(4)杭州菱庆高新材料有限公司:杭州菱庆高新材料有限公司是日本三菱综合材料公司全额投资的独资企业,这即是日本三菱综合材料公司在杭州投资的第一家公司,也是日资企业第一次在中国投资半导体用金属线的生产,总投资880万美元,是从事半导体集成电路焊接用金属线生产的企业。
(5)贵研铂业股份有限公司:该公司成立于2000年,由昆明贵金属研宄所作为主发起人,联合云南铜业(集团)有限公司、红塔创新投资股份有限公司、云南烟草兴云投资股份有限公司、昆明冶金研宄院等七家发起人共同发起设立的股份有限公司。主要从事贵金属系列功能材料研宄、开发和生产经营。该公司集新产品科研和产业化建设为一体,拥有一支以中国工程院院士为首的稳定的科研生产队伍,掌握着一系列贵金属功能材料的核心技术。公司产品涉及贵金属高纯材料、特种功能材料、信息功能材料、环境及催化功能材料四大类,300多个品种、4000余种规格,属国家产业政策重点支持的高技术特种功能材料行业产品用户涵盖电子信息、航空、航大、船舶、汽车、生物医药、化学化工、建材、矿产冶金、环保能源。其键合金兹事业部具有较强的研发能力,2005年引进日本成丝设备。
(6)天津世星电子材料公司:公司成立于1998年,拥有较强研发能力。在2002年初,公司投资八千万人民币,新建了现代化的生产车间,产品均在千级净化厂房内生产,充分保证产品质量的高洁净、高性能、高强度的国际质量要求,引进了国际先进生产及检测设各,可以根据客户要求,按照国家标准、国际标准及其他要求提供各种规格的高纯铝丝、硅铝丝。
3发展趋势
当前,如何化解原材料价格上涨的风险压力、开发符合市场需求的高品质高性能产品,是每个铜材加工生产企业都面临着的主要问题。行业内的一些骨干企业的产品结构升级、多元化经营、资产兼并重组等举措,正是站在行业发展前沿并结合自身情况而做出的方向性选择,其实也是众多铜线材生产企业积极应对市场变化的一个缩影,同时也是中国铜加工行业整体应对风险水平全面提升的一个反映。
面对潜力巨大的国际、国内市场,中国铜线材生产需要进一步提升生产技术和装机水平并在此基础上开发高品质、高性能高精超细键合线,尤其高难复杂铜线更新更先进的生产技术,需要宏观调控部门、行业管理部门与生产企业共同努力才能实现的行业总体发展目标。
来源:半导体封装工程师之家
作者:袁孚胜

分享二维码到朋友圈免费为您发文章一篇
欢迎各公众号,媒体转载
投稿/推广/合作/入群/赞助/转发 请加微信13488683602