SK海力士(SK Hynix)正對噴霧式電磁波干擾(Electromagnetic Interference,;EMI)遮蔽(Shielding)技術(shù)量產(chǎn)可能性進行評估,,有望接手過去委外進行的EMI遮蔽工藝,著手研發(fā)噴霧式的EMI遮蔽技術(shù),,期望達成降低生產(chǎn)成本與提高產(chǎn)量的目標,。而為了重新回到蘋果NAND Flash供應鏈,三星電子(Samsung Electronics)這邊在EMI遮蔽工藝研發(fā)也不甘落后,,但似乎遇到了一些問題,。
想做蘋果供應商,先學會這項技術(shù)
據(jù)韓媒ET News報導,,SK海力士未來技術(shù)研究院首席李弼秀(音譯),,日前于首爾出席ET News與韓國半導體研究協(xié)會共同主辦的“半導體尖端封裝技術(shù)研討會”,并在其間發(fā)表上述消息,。
半導體芯片過去以屏蔽罩方式阻斷EMI,,近來隨著半導體芯片性能提高,漸走向個別芯片均需EMI遮蔽處理,,如此可預防芯片間電磁干擾引發(fā)的異常動作,,電路板也可設計得更加精密,芯片間距縮小后多出來的空間,,可用于擴充電池容量,,延長產(chǎn)品待機時間,然而增加新工藝將會提高主要芯片生產(chǎn)成本,。
蘋果(Apple)相當早就嘗試,,從2012年9月推出的iPhone 5開始,就要求用于iPhone的NAND Flash封裝,必須要有防電磁波干擾遮蔽技術(shù),。他們試過將iPhone里搭載的個別半導體一一進行封裝后,,試圖增加EMI遮蔽工藝。由于三星電子無法滿足蘋果的規(guī)格要求,,之后蘋果便未采用三星電子生產(chǎn)的NAND Flash存儲器,,如今三星有意重啟對蘋果供應NAND Flash,這項技術(shù)能否實現(xiàn)至關(guān)重要,。
2016年上市的Google Pixel手機,,其無線區(qū)域網(wǎng)路芯片據(jù)說也采用EMI屏蔽處理,李弼秀認為,,將個別半導體芯片進行EMI遮蔽的需求將會持續(xù)增加,。
濺鍍式和噴霧式有什么區(qū)別?
目前搭載于iPhone的NAND Flash封裝是采LGA(Land Grid Array),。LGA是封裝的底部有針腳的形式,,因裝配到印刷電路板(PCB)時,針腳與電路板的插孔緊密貼合,,因此在EMI遮蔽工藝只需在上半部進行,。所以截至目前為止,EMI遮蔽多采濺鍍(Sputtering)方式,,將超薄金屬遮蔽材料覆蓋表面,。濺鍍機是將材料利用物理方式,在目標表面選擇性蒸鍍1層均勻薄膜,,但濺鍍方式處理速度不快,。
三星電子則認為,如果未來NAND Flash采用BGA(Ball Grid Array)形式封裝,,底部會呈現(xiàn)球狀(Ball),,若以濺鍍方式進行EMI遮蔽,會產(chǎn)生許多空隙,,不容易完整包覆,。以噴霧式(Spray)工藝進行EMI遮蔽,能順利將BGA的球狀部分完整覆蓋,。由于內(nèi)存多需大量供給,,因此業(yè)者紛紛考慮改采噴霧式EMI遮蔽技術(shù)。
噴涂設備的優(yōu)點是比濺鍍機便宜,。一組濺鍍機的設備若要50億韓元(約438.20萬美元),,噴涂設備只需7~8億韓元即可購得。不僅如此,,用于噴涂的材料價格也較便宜,,可節(jié)省制程費用,。業(yè)界認為,就體積與重量而言,,BGA也比LGA來得有利,。不過噴霧式EMI遮蔽為臺灣日月光集團持有的核心專利,這也是三星電子,、SK海力士考慮自行研發(fā)噴霧式EMI遮蔽技術(shù)的主因,。
SK海力士與Ntrium、Duksan Hi-Metal共同開發(fā)液體(Ink)型態(tài)EMI遮蔽物質(zhì),,目前正在實驗量產(chǎn)的可能性,;另一方面,三星也從2016年初便開始與韓華化學(Hanwha Chemical)合作,,開發(fā)液體型態(tài)EMI遮蔽物質(zhì),,韓華則以銀與納米碳管(CNT)進行合成。若韓國記憶體業(yè)者有能力直接進行EMI遮蔽工藝,,勢必將影響日月光EMI遮蔽工藝的工作量,。
李弼秀最后表示,,在記憶體領(lǐng)域中,,EMI遮蔽需求雖然提高,但濺鍍方式也會隨著供給改變而有不同,。SK海力士一旦結(jié)束實驗并且投入量產(chǎn),,勢必會盡量滿足市場的需求。
三星這邊似乎遇到了問題
據(jù)韓媒ET News報導,,目前三星電子正與PROTEC,、諾信(Nordon Asymtek)、韓松化學(Hansol Chemical),、Ntrium等多家點膠機(Dispense)業(yè)者,,共同研發(fā)以噴涂(Spray)方式進行EMI遮蔽制程。其中,,PROTEC與諾信負責研發(fā)設備,;韓松化學與Ntrium負責研發(fā)液態(tài)遮蔽材料。研發(fā)完成后,,三星電子就可在NAND Flash封裝覆蓋一層EMI遮蔽膜,,并且對蘋果iPhone供貨。三星電子計劃在2017年達成這項目標,。
然而報導指出,,三星與韓華檢視液體型態(tài)EMI遮蔽物質(zhì)工藝產(chǎn)出成果,發(fā)現(xiàn)銀與CNT仍無法均勻混和,,不能做為噴霧使用,,因此做出難以進入商用化的結(jié)論,,導致自主研發(fā)噴霧方式的計劃無法如期進行。
由于韓華的研發(fā)進度受阻,,三星重新將研發(fā)計劃外包給其他業(yè)者,,如三星SDI(Samsung SDI)電子材料事業(yè)部、國外材料業(yè)者等,,希望能趕上2017年下半的蘋果訂單,。但三星評估時程恐有延遲,只好決定將2017年蘋果iPhone的NAND Flash記憶體EMI遮蔽工藝,,委托臺廠先以濺鍍方式進行,。
韓國業(yè)界消息指出,最近三星半導體事業(yè)部已與臺灣封裝業(yè)者達成協(xié)議,,三星將委托臺廠進行NAND Flash芯片的EMI遮蔽作業(yè),。臺廠在取得三星已封裝完成的256GB NAND Flash后,以濺鍍方式進行EMI遮蔽,。
韓國業(yè)界相關(guān)人士表示,,三星開發(fā)液體EMI遮蔽物質(zhì)受阻后,又由于濺鍍機臺價格下跌,,三星內(nèi)部傳出不同意見,,質(zhì)疑是否一定得用噴霧式工藝進行EMI遮蔽。但若三星決定導入濺鍍式EMI遮蔽,,則可能會與委外的封裝業(yè)者發(fā)生專利糾紛,。
目前三星雖然遭遇遮蔽原料問題,但就算成功開發(fā)出可用來噴霧的EMI遮蔽物質(zhì),,噴霧式工藝良率不及干式工藝,,用在大量生產(chǎn)時也會有良率問題。