1、先進(jìn)封裝延續(xù)摩爾定律，市場規(guī)模持續(xù)增長
先進(jìn)封裝是對應(yīng)于先進(jìn)圓晶制程而衍生出來的概念，一般指將不同系統(tǒng)集成到同一封裝內(nèi)以實(shí)現(xiàn)更高效系統(tǒng)效率的封裝技術(shù)。換言之，只要該封裝技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)芯片整體性能（包括傳輸速度、運(yùn)算速度等）的提升，就可以視為是先進(jìn)封裝。與之對應(yīng)的傳統(tǒng)封裝則是將各個(gè)芯片單獨(dú)封裝好，再將這些單獨(dú)的封裝芯片裝配到PCB主板上構(gòu)成完整的系統(tǒng)，通過PCB板形成電信號之間的互連。在工業(yè)界，一般將芯片的正裝封裝劃分為傳統(tǒng)封裝，芯片與芯片（芯片與PCB板）之間通過鍵合金絲進(jìn)行連接。而先進(jìn)封裝一般指倒裝的封裝形式，芯片與芯片（芯片與PCB板）之間通過焊球進(jìn)行互連。通常來說，芯片間的信息傳輸距離越長，信息傳遞越慢，芯片組系統(tǒng)的性能就越低。因此，同一芯片水平下，先進(jìn)封裝的傳輸距離更短，對應(yīng)系統(tǒng)的性能越強(qiáng)。
先進(jìn)封裝可以粗略地分為兩大類，即倒裝（Flip Chip）和晶圓級封裝（Wafer Level Package，簡稱WLP）。近年來，基于這兩大類封裝形式，又衍生出多種具體的封裝工藝，包括FCBGA、FCLGA、2.5D/3D封裝、Fanout、FCCSP等。盡管很多先進(jìn)封裝技術(shù)只有微小的區(qū)別，但是由于不同應(yīng)用領(lǐng)域的客戶的產(chǎn)品定制化的需求，行業(yè)中出現(xiàn)大量的不同種類的先進(jìn)封裝。
從下游應(yīng)用來看，諸如服務(wù)器、AI芯片、PC、交換機(jī)、大功率的礦機(jī)等需要高傳輸速率的應(yīng)用場景大多采用Flip Chip形式的封裝工藝，而智能手機(jī)、WiFi、射頻芯片、電源管理芯片、小功率的礦機(jī)則通常采用WLP形式的封裝工藝。對于閃存、分立器件等低傳輸、低算力應(yīng)用場景僅需要用到打線（Wire Bond）形式、引腳（QFN/QFP/SOP）形式或者引線框架形式的傳統(tǒng)封裝。
（封裝類型全景）
（先進(jìn)封裝類型圖）
傳統(tǒng)封裝市場規(guī)模更大，但先進(jìn)封裝增速顯著。據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2022年全球先進(jìn)封裝市場規(guī)模為443億美元，預(yù)計(jì)2022-2028年的復(fù)合增長率將達(dá)到10.03%，2028年全球先進(jìn)封裝市場規(guī)模將達(dá)到786億美元。而傳統(tǒng)封裝的增長速度較慢，2022年全球市場規(guī)模為507億美元，2022-2028年復(fù)合增長率僅為4.15%，預(yù)計(jì)2028年傳統(tǒng)封裝市場規(guī)模將達(dá)到647億美元，全球總封裝市場規(guī)模達(dá)到1433億美元。從份額來看，2022年全球先進(jìn)封裝市場份額為46.6%，預(yù)計(jì)將在2025年超過傳統(tǒng)封裝達(dá)到51%，在2028年份額進(jìn)一步提升至54.8%。
從半導(dǎo)體制程進(jìn)入10nm 以來，摩爾定律已經(jīng)失效，即芯片迭代不再滿足“集成電路芯片上所集成的晶體管數(shù)目，每隔18個(gè)月就翻一番；微處理器的性能每隔 18個(gè)月提高一倍，而價(jià)格下降一倍”。在后摩爾定律時(shí)代，對于“more than moore”的延續(xù)，先進(jìn)封裝是業(yè)界公認(rèn)的有效途徑。
2、先進(jìn)封裝市場規(guī)模擴(kuò)張帶動(dòng)先進(jìn)固晶機(jī)需求增長
芯片鍵合機(jī)(Die Bonder)，又稱固晶機(jī)，是半導(dǎo)體后道封測的芯片貼裝(Die attach)環(huán)節(jié)中最關(guān)鍵、最核心的設(shè)備。鍵合機(jī)主要用于裸芯片或微型電子組件的貼裝將芯片安裝到引線框架(Lead frame)、熱沉(Heat sink)、基板(Substrate)或直接安裝到PCB板上，以此來實(shí)現(xiàn)芯片與外部之間的電連接。通常來說，芯片鍵合不僅要求封裝好的芯片產(chǎn)品能夠承受后續(xù)組裝的物理壓力，并消散芯片工作期間產(chǎn)生的熱量，還要求其必須保持恒定的導(dǎo)電性以及實(shí)現(xiàn)高水平的絕緣性。因此，隨著芯片尺寸變得越來越小，性能要求不斷提高，鍵合技術(shù)變得越來越重要，鍵合設(shè)備也成為了半導(dǎo)體后道封裝設(shè)備中的關(guān)鍵一環(huán)，也承載了鍵合技術(shù)的進(jìn)步。
鍵合工藝大體可分為傳統(tǒng)鍵合和先進(jìn)鍵合兩種類型，傳統(tǒng)方法需要芯片鍵合機(jī)(或稱固晶機(jī))和引線鍵合機(jī)的同時(shí)參與。傳統(tǒng)方法包括芯片貼裝(Die Attach)和引線鍵合(Wire Bonding)兩個(gè)環(huán)節(jié)。在芯片貼裝過程中，首先需在封裝基板上點(diǎn)上粘合劑，隨后將芯片頂面朝上放置固定在基板上。然后通過引線鍵合機(jī)將芯片正面的pad點(diǎn)連接到框架或基板焊盤上，目前工藝比較成熟。由于整個(gè)鍵合過程分為兩步，因此需要芯片鍵合機(jī)(或稱固晶機(jī))和引線鍵合機(jī)兩類設(shè)備參與。
在先進(jìn)封裝的產(chǎn)業(yè)趨勢下，VLSI 預(yù)計(jì)固晶機(jī)2024年全球市場規(guī)模有望達(dá)15億美元，LED 為重要的下游應(yīng)用。且（先進(jìn)）固晶機(jī)有望成為未來五年中市場規(guī)模增速最快的封裝設(shè)備。
封測市場規(guī)模擴(kuò)張帶動(dòng)固晶機(jī)需求增長，據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2024年我國半導(dǎo)體固晶機(jī)市場規(guī)模達(dá)到51億元，2029年將達(dá)81億元，2024-2029年GAGR約為9.7%。固晶機(jī)設(shè)備為海外主導(dǎo)，國產(chǎn)替代空間廣闊。
3、封裝形式演變，固晶密度和精度要求提升
封裝技術(shù)經(jīng)歷了從最初通過引線框架到倒裝（FC）、熱壓粘合（TCP）、扇出封裝（Fan-out）、混合封裝（Hybrid Bonding）的演變，技術(shù)發(fā)展方向就是更多的 I/O、更薄的厚度，以承載更多復(fù)雜的芯片功能和適應(yīng)更輕薄的移動(dòng)設(shè)備。在此過程中，固晶的密度從 5-10/mm2提升到 10k+/mm2，精度從20-10um提升至0.5-0.1um，與此同時(shí)，能量/Bit則進(jìn)一步縮小至0.05pJ/Bit，對固晶機(jī)的控制精度和工作效率都提出了更高的要求。
混合鍵合主要有兩種應(yīng)用方式，W2W應(yīng)用較為成熟，D2W前景更廣。第一種混合鍵合方式是晶圓到晶圓(W2W，Wafer to Wafer)，主要用于CIS和NAND產(chǎn)品。作為異構(gòu)集成的核心工藝，W2W混合鍵合已經(jīng)在CMOS圖像傳感器和各種存儲器、邏輯技術(shù)方面獲得良好的成功記錄。銅-銅混合鍵合最早出現(xiàn)在2016年，當(dāng)時(shí)索尼將這項(xiàng)技術(shù)用于CMOS圖像傳感器，在堆疊的CMOS圖像傳感器的下部電路芯片和上部像素芯片之間利用銅混合鍵合。
4、隱冠解決方案及特點(diǎn)
針對半導(dǎo)體固晶機(jī)這個(gè)領(lǐng)域，隱冠基于多年的精密運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可提供高速、高加速直驅(qū)運(yùn)動(dòng)臺。針對高加速帶來的沖擊，可提供創(chuàng)新性的平衡質(zhì)量減振技術(shù)。對于Z軸，可定制磁浮式音圈電機(jī)、主動(dòng)式水冷音圈電機(jī)、磁力彈簧等核心零部件解決方案，有效提高Z軸的精度，降低Z軸發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)。
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