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MEMS需求旺盛,STATS ChipPAC未雨绸缪下一代封装技术
2018-01-20 15:26:17   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

对于OSAT厂商而言,我们注意到它们正立足传统的半导体封装,开始为新兴市场提供更复杂的封装技术。对于STATS ChipPAC,我们提出的MEMS和传感器封装业务,将为我们带来一轮高增长机遇。OSAT厂商面临的挑战,是通过加强研发投入和服务能力,把握这些新的市场机遇。

微访谈:STATS ChipPAC产品和开发工程总监John Miranda

麦姆斯咨询报道,Yole近期发布的《MEMS封装市场及技术发展趋势-2017版》报告中称,MEMS封装市场规模将从2016年的25.6亿美元增长至2022年的64.6亿美元,在此期间的复合年增长率可达16.7%。随着5G时代的临近,4G/5G网络应用的RF(射频)滤波器需求不断增长,推动RF MEMS器件尤其是BAW(体声波)滤波器需求不断增长,成为增长幅度最高的MEMS器件。受消费类、汽车和安防应用推动,在预测期内,包括微镜和微测辐射热计在内的光学MEMS器件预计复合年增长率排名次之,高达28.5%。

STATS ChipPAC(星科金朋)作为该领域主要厂商,Yole认为很有必要了解其对产业现状及发展趋势的总体看法。因此,Yole在近期采访了STATS ChipPAC产品和开发工程总监John Miranda先生,请他聊一聊未来下一代MEMS封装方案。

Yole Développement(以下简称YD):我们知道STATS ChipPAC提供MEMS封装技术,请您详细介绍一下STATS ChipPAC目前的MEMS封装和组装业务,以及MEMS测试。STATS ChipPAC涉足MEMS封装领域多久了?这些年的业务表现如何?

John Miranda(以下简称JM):STATS ChipPAC目前服务于多个MEMS应用领域,包括MEMS麦克风、RF调谐器和开关、惯性传感器、压力传感器、MEMS扬声器以及MEMS微镜。此外,作为业务补充我们还开发并拓展了其它传感产品线,包括指纹识别传感器和光学传感器件(例如红外、LiDAR激光雷达、生物识别传感器、接近传感器等)。我们已经涉足MEMS封装业务5年多,具备MEMS晶圆/芯片加工能力,完成了多种MEMS封装验证。过去几年来,随着市场对MEMS集成度、尺寸、性能和更低成本的需求增长,MEMS封装正变得越来越复杂,不断突破技术极限、推动技术创新。我们的MEMS业务以前主要专注于组装,不过,我们一直在持续努力提供更具产品附加值的服务,并且已经通过和MEMS客户的合作开发出先进的MEMS测试能力。

YD:根据Yole的报告,STATS ChipPAC位列全球MEMS封装厂商第三位。您认为未来该领域的竞争会更加激烈吗,或者说OSAT(外包半导体封装测试厂商)厂商将在该领域更加专业化?即便如此,从全球Top 20 OSAT厂商的数据来看,MEMS封装业务仅占封装总营收的5%。是什么将驱动OSAT厂商进入MEMS封装市场?

JM:我们认为该领域的市场竞争将加剧,并且不仅限于OSAT厂商之间,其它经验丰富的精密电子组件制造公司也将参与竞争。这些厂商决定服务于MEMS组件业务是对各层级专业度的内在认同,越来越多的厂商开始考量传感器融合、异质封装以及光子学集成。因此,MEMS封装产业的全球竞争将变得更加专业化和细分化。想要在这个领域具有竞争力并成为全球领导者,需要厂商拥有专业的员工、独特的专有技术以及最先进的设备和基础设施,以提供从研发到大规模量产的全过程服务。

一家OSAT为了维持全球领导地位必须竭力提高市场份额、利润率以及技术能力。随着MEMS技术日趋成熟并逐渐成为市场主流,其封装已经发展到需要能够满足子系统及产品层面的需求。有些人可能会认为OSAT厂商涉足MEMS封装业务,是因为它们的产能或工艺能力恰好能够满足这些新的市场机遇。现在,OSAT厂商则被认为是唯一能够支持MEMS客户以最具效益的成本,实现规模化、高集成度以及尺寸有竞争力的高性能组件。

主要OSAT厂商的MEMS封装市场份额

主要OSAT厂商的MEMS封装市场份额

YD:Yole将MEMS产业划分为五大主要产品系列,包括惯性传感器、环境传感器、光学MEMS、声学和超声波MEMS以及RF MEMS。STATS ChipPAC目前主要专长于哪些类型的MEMS传感器?

JM:STATS ChipPAC主要专注于MEMS惯性传感器、压力传感器、麦克风、光学传感器、RF MEMS以及指纹识别传感器,为这些类型的传感器提供引线键合带引脚和层压型封装,以及先进的晶圆级封装,例如我们的eWLB(嵌入式晶圆级球栅阵列)技术。为了提供这些先进的封装技术,需要开发新的制造工艺,精细地处理从晶圆到芯片的MEMS工艺,并贯穿整个MEMS封装的装配和测试过程。此外,我们的光学传感器工艺开发,还要求应用聚合物光学材料(例如清澈的模塑材料)以及独有的模塑技术。

YD:由智能手机销售驱动的消费类市场,长期为OSAT厂商提供了稳定的市场。过去几年来,汽车领域似乎提出了新的挑战,尤其是自动驾驶汽车,正需要越来越多的传感器。您是否认为汽车应用是MEMS产业的新一轮增长点?

JM:当然,汽车市场为MEMS和非MEMS传感器带来了不断增长的市场机遇。我们公司针对汽车市场的经验包括车载娱乐IC,以及ADAS(先进驾驶辅助系统)应用组件。此外,为了确保我们的产品能够符合汽车产业标准,我们一直在积极地参与影响汽车MEMS应用的各种社会组织(例如汽车电子设备委员会等)。面向汽车产业,OSAT厂商拥有天然的优势,它们可以利用自身在精密装配方面的深厚积累,先进的自动化设备,设计满足车规要求的可靠性封装,以及满足客户成本要求的大规模量产。人们应该认识到,OSAT厂商不仅可以成为Tier 1 OEM厂商的认证供应商,还能成功地获得相关组件的量产资格。汽车应用领域的MEMS机遇主要包括MEMS麦克风、MEMS惯性传感器、MEMS压力传感器以及光学MEMS器件。

YD:现在兴起一种趋势是将更多的传感器集成到一个封装中,目前已经看到的包括6轴和9轴惯性传感器,还有环境传感器。您认为这种传感器融合趋势会持续蔓延吗?背后的原因是什么?

JM:对于OEM厂商及其产品设计商,传感器融合已经是并且将继续是一个非常重要的设计考量。OEM厂商面对着来自市场的竞争压力,亦即在有竞争力的价格前提下,不断要求新的功能以及更高的性能。市场已经为汽车应用引入并规划传感器融合技术。我们已经在ADAS系统中看到了传感器融合应用,它们能够整合并处理来自运动/位置传感器、环境传感器、摄像头、雷达、LiDAR以及超声波传感器的数据。我们还注意到了为工业应用提出的传感器融合概念,集成了化学传感器、运动传感器、可见光和红外摄像头等。OSAT厂商能够针对这些应用以及其它各种传感器融合应用,在提供创新型MEMS和传感器封装解决方案方面大有作为。

传感器融合趋势会不断发展,对于OSAT厂商来说,它提供了新的市场机遇,帮助它们的客户有效地规划多传感器封装设计。未来,传感器将进入人们生活的方方面面,包括服装、可穿戴、家用电器、汽车、办公、公共场所等。显而易见,对于传感无处不在、万物感知的未来世界,像STATS ChipPAC这样的科技公司会变得多么重要。

MEMS封装市场预测(按MEMS器件类型细分)

MEMS封装市场预测(按MEMS器件类型细分)

YD:要将多个传感器在没有突破性改变的前提下集成到一个封装中,使封装变得越来越复杂。您如何评价下一代封装技术?未来的趋势如何?STATS ChipPAC的下一代封装技术会是什么?

JM:STATS ChipPAC认为MEMS集成的下一代封装技术将会采用先进的晶圆级封装技术,例如晶圆上的硅堆栈以及扇出型晶圆级封装。我们能够应对的挑战是最优化地将不同类型的MEMS、传感器、ASIC和被动元件集成到一个封装中。传统的层压和引线框架技术会带来更大的尺寸,从而影响成本。STATS ChipPAC有能力为2D、2.5D和3D架构打造封装解决方案。对于MEMS封装,我们可以充分利用我们在倒装芯片、SIP(系统级封装)和晶圆级封装(eWLP/WLCSP)方面的技术积累。至于我们具体能够提供多少种技术方案,我们的团队可以和客户一起,根据它们的需求,非常灵活地设计并确定最优的MEMS和传感器封装方案。高集成度、异质封装和晶圆级加工趋势,将驱动下一代封装技术,带来更低的组装成本、有竞争力的尺寸、以及优化的电学和散热性能。

YD:STATS ChipPAC未来五年会如何发展?STATS ChipPAC的MEMS业务未来会有哪些重要规划?

JM:凭借我们的经验、知识产权、生态系统、人员、制造能力和产能带来的价值主张驱动,我们相信未来五年STATS ChipPAC的市场份额将获得显著增长。我们专注于创新的MEMS和传感器,利用先进的封装技术驱动客户价值、提升产品性能。未来的增长预计将来自消费类、汽车、医疗、以及工业传感和物联网带来的新兴市场机遇。

对于OSAT厂商而言,我们注意到它们正立足传统的半导体封装,开始为新兴市场提供更复杂的封装技术。对于STATS ChipPAC,我们提出的MEMS和传感器封装业务,将为我们带来一轮高增长机遇。OSAT厂商面临的挑战,是通过加强研发投入和服务能力,把握这些新的市场机遇。STATS ChipPAC 的MEMS和传感器业务规划,也预示着不断发展的异构集成趋势,正在影响光学MEMS、光学传感器、光子学器件以及光学信号处理ASIC。

推荐培训:

2018年3月30日至4月1日,麦姆斯咨询主办的“MEMS制造工艺培训课程”将在无锡举行,培训内容包含:(1)硅基MEMS制造工艺及典型制造工艺流程详解;(2)晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)相关的晶圆级凸点、TSV和临时键合工艺;(3)时下最热门传感器的特殊薄膜材料(AlN、ZnO和PZT压电薄膜)制造工艺及应用,如FBAR滤波器、压电麦克风等;(4)3D传感产业的热点VCSEL激光器重要工艺设备、工艺难点、工艺控制等;(5)非硅基MEMS制造工艺及应用,主要针对塑料基、玻璃基、金属基和纸基微流控器件的制造工艺。

麦姆斯咨询
联系人:郭蕾
电话:13914101112
E-mail:guolei@memsconsulting.com

延伸阅读:

《MEMS封装市场及技术发展趋势-2017版》

《手机应用的先进射频(RF)系统级封装-2017版》

《扇出型封装技术和市场趋势-2017版》

《先进封装产业现状-2017版》

《3D硅通孔(TSV)和2.5D市场和技术趋势-2017版》

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