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回顾2020,展望2021
  2021-03-30      17

富士德中國有限公司 Mr. Roger Lee 李家倫,  CEO  首席執行官

回顾2020,一个非常重要的主题肯定就是新冠疫情,一个小小病毒带来了全球一个翻天覆地的变化,影响深远不用说,一些小企业做不下去关门,一般企业没钱赚,一部分人失业等。大家希望疫情快过去,恢复我们正常生活大家身体健康。2020另一个主题就是中美贸易战了,反映出西方国家这种来势汹汹的打压情绪,中国不少的企业或多或少都感受到压力。这种可控不可控的因素叠加在一起的时代中国企业和公司又应该怎样应对呢?危机之后的中国企业将面临一个新时代,我们应该怎么准备?

2020年上半年制造业是半停顿的状态,半导体行业有很多库存,下半年中国电子制造和半导体同时加速增长。生产设备供货紧张,交货时间延长,令到二手设备市场也经历短缺(另一个原因是很多客户还是担心市场担心订单的稳定性,所以先租后买或同步租部分买部分去解决产能问题)。但半导体就没法短时间能解决产能问题将会影响中国供应链,并且西方收紧向中国提供一些关键芯片特别是汽车电子芯片,必会影响中国的制造同时供应链方面的改革及发展。2021年会是元器件短缺的常态。

2020年下半年中国高科技行业第一个反弹,之前的负面消息变成正面,因为中美关系有一些企业撤离中国,一些国外订单也抽走,但是因为新冠疫情国外工厂大部分无法复工,只有中国控制得当,国外订单纷纷回到中国。跨国公司也只能靠他们在中国的工厂继续生产并且帮忙生产其他工厂的订单。一下子,中国制造业马上复苏,加上一部分中国企业因为美国原因只能在中国境外设新厂增加设备加大生产供给全世界。除了以上外来因素的改变,带动中国企业复苏。另一个因素是中国自身的全面经济发展在疫情上没有停下来反而加速推动。中国5G不仅加速电信的增长和扩张,5G将与高清视频,AR/VR体验,消费级云计算,智能家居,智慧城市,车联网,物联网,智能制造等深度融合为各行各业带来新的增长机遇。也将重新定义诸多领域,如汽车,娱乐,信息处理及工业制造。5G生态系统将会是巨大的,会带来无限的机会。

从正面看是市场转好,是有生意怎样做的问题,怎样以正常价格拿到材料,怎样及时拿到生产设备生产,制造业短中期要看新工艺,新应用,新产品;中长期要考虑怎样走向工业4.0远至最终智能工厂路上。

Digitimes research预测全球5G智能手机出货率预计将增长至两位数或1.5亿部。至于总体手机,智能手机在2021发货已占比超过60%。展望未来5年,由于5G网络数量的不断增长和覆盖范围的不断扩大,5G智能手机的替代需求将继续增长。

5G的出现,智能家居不再仅仅是爱好者的专利。设备制造商和服务提供商希望将这些技术应用于大众,包括摄像机、智能音箱、恒温器等。5G场景扩展日益增长的物联网(IOT)从消费端到工业端(IIOT1IOTIIOT市场预计将比手机市场规模增长2030倍,但现在尚未真正起飞。至今几乎50%的已部署IIOT项目没有实现其预期价值。AIOTAI + IOT)的潜力似乎相当遥远。事实是人工智能正在我们身边发生。无论是机器教学还是机器人技术。AI芯片或AI产品的影响将对许多市场造成破坏,但也将创造许多新的市场机会,例如可穿戴、智能家居、智能城市、智能工业。

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Global Cellular IoT Module Shipments by Application Revenue Share, Q3 2020

5G的普及提高了对RF的需求,也是因为RF的需求带起了SiP市场。SiP的定义是一种功能系统或子系统,具有两个或多个不同的芯片,组装成一个标准封装包,称作系统级封装。

不但苹果手机应用很多SiP,苹果把耳机 AirPods 作为标配不是选件(其他手机品牌也会跟风),我们看见大规模的耳机生产增大。大多AirPods的组件包含5mm x 10 mm SiP。主要SiP* (几种 WLP IC被动元器件加3xSiP) and Jumper跳线PCB安装在主要SiP底部。小尺寸封装SiP的不断发展将使智能手机在功能上不断进步,从而扩大平板电脑、笔记本电脑、消费品(可穿戴设备)等领域的应用。SiP的优势在灵活性更高,更广泛的兼容性,成本更低,生产周期更短

今后电子组装,我们会看见越来越多的SiP应用在1RF modules; (2)Connecting modules ;(3) Power modules (PMIC) ; (4) MEMS; (5)Camera modules; (6) Automotive sensors modules。超过70% SiP应用是在RF Connecting ModulesSiP所以普及的第二个原因是Wafer Level制造3纳米以下已开始不符合性价比原则,所以使晶圆的技术进步到了瓶颈。同时,半导体由二维向三维和先进封装技术发展,增强功能,继续降低成本。半导体技术发展今后10年看封装。除了SiP, Flipchip也是先进封装成长主要动力,受移动无线尤其是智能手机,LED CMOS的驱动器,台式和笔记本电脑的CPU,GPU和芯片组等(2)。根据Yole的预测,还有FanIn FanOut均为今后的主流封装手段。以上SMTSMC的贴装工艺, 在之前可用中速贴片机来生产。

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2 - Total Solution for SiP (BGA/LGA/QFN..)

由于系统趋势所需,封装间距从0.35mm下降到0.25mm,我们将会看到高速高精度贴片机是必需的,e.g. FUJI or ASM 在量产才能保质量和稳定性.

随着我们步入2021年,许多行业都在要求提供更好的视觉显示技术(例如4K显示器已不足大家傾向於8K; 可弯曲或可折叠的OLED屏幕; Mini LEDMicro LED)和完美的图像技术(例如,汽车,医疗,无人机和军事领域都对图像有必備要求。从道路安全,精确导航到医疗手术,对错误的零容忍度主导着实际应用。集成到产品中的每个元器件必须经过精确组装和严格测试。

今天的显示器使用1.0mm x 1.0mmLED,贴装由一般的贴片机完成。展望未来,0.6mm0.4mm LED将成为标准,需要一台高精度的贴片机来进行贴装。而Mini LED 0.1-0.2mm将不得不用一些专用贴片机贴装。Micro LED0.1mmLED还小,需要巨量转移技术来完成这项工作。今天,KnS已经有了Micro LED生产的解决方案。2000万个Micro LED在一个基板上。当然,测试和维修也是瓶颈。从应用上看,Mini LED适合应用于手机,电视,车用面板及电竞笔记型计算机等产品上;Micro LED则是用于新品突出显示技术的新产品上, 例如 可穿戴,高端智能手机,AR/VR,和高端显示器,电视等。汽车公司整个智能制造是所有行业里边从投资,技术应用,数字化程度,自动化程度都是最领先的,汽车是世界和中国一个最大的实体经济。全球汽车行业正在向电动,智能和网联的方向发展(在这板块中国科技有一定的积累不管是人工智能甚至大家都期待的自动驾驶,EV国货崛起),汽车电子在这一快速转型发展过程中扮演着越来越重要的角色(3)。以功率半导体IGBT为主的电子元器件在整车中的重要性大大提升,同时以微处理器和传感器为核心的自动驾驶/ADAS技术也在驱动着汽车电子的快速增长,除了EV (电动汽车)IGBT适用于RAIL TRANSIT (輕铁, 高鉄)POWER GRID (电网)PV(光伏).

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3 China has the largest automotive industry in the world, the largest EV market and over half EV battery current and projected capacity

2015年,中国IGBT市场规模约占全球市场的1/3。到2020年,中国IGBT占全球市场的一半。然而,中国的IGBT供应市场主要由外国公司控制。在过去的几年里,我们看到越来越多的本土企业进入市场,为半导体和电子组装行业带来了高速增长,像SiP一样,IGBT将涉及芯片键合机和贴片机来完成这一过程。半导体封装及SMT二种制程越來越融合在一起生产,更加扩大总的市场规模。

总结

随着5G时代的来临,半导体的封装技术发展及电子制造产业的智能化、数字化,将会改变各产业的布局。大家会更关注短期新产品的制造技术的应用和掌握,以及中长期生产现代化的转型。

制造技术

随着终端产品和零件不断变得更小、更薄、更轻,电子电路设计的更紧密更多层次,电子面板变得比以前更加复杂。

在这些产品变得越来越复杂的同时,如何在高产出的情况下保持相同的质量水平是一个持续的挑战。

在硬件方面,机器必须更加注重应用,以解决我们将面临的新产品和新工艺的生产困难。就贴片机而言,机器必须能够实现高精度(例如5G需要更多01005元器件)、高速度和高可靠性。传输系统的改进从适应薄基板或无边缘的PCB到又大又重的托盘;或针对小芯片、易碎芯片、轻芯片的新吸嘴和吸嘴设计;具有动态高清晰度视觉系统,能够在不同颜色或不同背景色下工作,等等。在软件方面,连接是关键。我们必须能够支持各种接口,包括SECGEM;做电子映射,可追溯性和可连接並相互溝通任何EMS类型的客户端在未来的10年里,SiP将是一项重要的技术,直到晶圆级晶片技术发生革命性的变化,例如光源可以做到生产小于3纳米技术。到那时,先进封装可能会结束。大多数终端产品将由一些IC芯片主导。

现代化工厂

现代工厂必须超越工业4.0概念,通过转向实施新技术和智能技术,从而实现工厂、运营和制造/业务流程的现代化。工业4.0是关于所有工厂机器、传感器、装置和软件系统之间的互联工厂标准数字通讯,这些多与IT相关。未来的智能工厂不仅包括IT连接工厂,还包括OT运营技术(包括AI+IoT)、Digital Twin(数字孪生)、区块链和网络安全(抵御网络攻击)

虽然大家还在猜什么会真正带动第四次工业革命,但我肯定今次会比前几次来得更猛更大更深远。因为这次不单单是蒸汽机或汽车或电力或计算机,而是有一大堆的创新发明去推动的,比如5G通讯,物联网,边缘计算,区块链,自动化,人工智能,新能源,新材料,3D打印,太空科技,基因工程,精准医疗,等等(4)

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4 ELECTRONICS GROWTH DRIVERS:  2019-2024

所以我很期待多头多方向同时爆发。我们是不需要担心后面经济会怎样,而是要问自己准备好了没有?这是一个伟大的时代, 大家一起迎接下一波的技术经济机会吧!

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