上海新陽加碼晶圓劃片刀業務，這是個怎樣的市場？

來源：內容來自「上海新陽」，謝謝。

日前，上海新陽發表了一個名為《晶圓劃片刀項目可行性研究報告》。公告中他們指出，晶圓切割使用的劃片刀是我國半導體封裝產業鏈上缺失的一環，長期以來一直依賴進口，無論從國家發展戰略還是國家安全戰略上考慮，都必須儘快填補這一空白。本項目致力於在我國建設晶圓劃片刀生產基地，實現晶圓劃片刀的國產化，充分滿足我國集成電路、分立器件、LED 等產業對劃片刀的迫切需求。

按照公告，該項目將由上海新陽半導體材料股份有限公司（以下簡稱「上海新陽」或「公司」）、張木根、金彪共同投資成立新的公司來承擔（以下簡稱「項目公司」）。他們將共同投資4000萬在上海新陽公司現有晶圓劃片刀研發技術和產品良率可控的基礎上，繼續提升技術水平、擴大產能，達到月產 5 萬片晶圓劃片刀的建設目標。

下面我們來看一下這個市場的全球概況：

什麼是晶圓劃片刀

在半導體晶圓封裝前期工作中，劃片刀（dicing blade）是用來切割晶圓，製造晶元的重要工具，它對於晶元的質量和壽命有直接的影響。劃片刀在半導體封裝工藝中的使用如下圖所示：

隨著晶元的小型化、大容量化、以及高效化，晶元的結構越來越複雜，晶元之間的有效空間越來越小，因而其切割的空間也越來越窄。這對於精密切割晶圓的劃片刀的技術要求越來越高。

目前切割晶圓有兩種方法：一種是激光切割，另一種是機械切割，即，劃片刀切割。而後者是當前切割晶圓的主力。其原因是（1）激光切割不能使用大功率以免產生熱影響區（HAZ）破壞晶元，（2）激光切割設備非常昂貴（一般在 100 萬美元/台以上），（3）激光切割不能做到一次切透（因為 HAZ 問題），因而第二次切割還是用劃片刀來最終完成，所以劃片刀會在相當長的一段時間內，是半導體封裝工藝中不可缺少的材料之一。

絕大部分矽片基底集成電路和器件產品在封裝時，都需要使用劃片刀進行切割。而過去 25 年來的全球經濟和半導體工業統計數據顯示，半導體集成電路和器件市場的年增長率和全球 GDP 的年增長率同步，所以劃片刀的需求量也在逐年增長。

劃片刀市場分析

目前全球劃片刀市場主要參與者約 10 家，行業龍頭廠商是日本 DISCO、以色列 ADT、美國 K&S 等。目前國內劃片刀每年需求量在 600-800 萬片，按照 160 元/片的售價估算，市場規模約為 10-15 億元人民幣。國內劃片刀市場基本由 DISCO 一家壟斷。劃片刀技術壁壘在於產品良率，根據 DISCO 年報披露，其毛利率高達 52%。

DISCO創立於1937年，總部設在日本東京。主要為精密加工設備及工具的製造與銷售，包括切割機、研磨機、刨平機(Surface Planer)、拋光機等；精密加工設備之租賃及舊設備之買賣，以及精密零件的加工服務等；主要應用於半導體、電子和建築業。

以色列先進切割技術有限公司（ADT）專門從事半導體晶圓切割（劃片）、晶元封裝切割（劃片）及微電子組件相關係統、工藝流程開發和刀片製造(Hubless Blades, 軟刀)，致力於提供電子器件和光學器件專業切割及插削服務。2003年，投資者收購了庫力索法半導體有限公司（Kulicke&Soffa即K&S）的切割設備（劃片機）及刀片製造(Hubless Blades, 軟刀)銷售部門，成立了以色列先進切割技術有限公司（ADT）。ADT企業總部、研發設施以及兩家生產工廠均位於以色列。公司僱傭了約160名專業人員。

庫力索法公司始建於1951年，是一家美商獨資企業，是全球半導體封裝領域的領先者。多年來一直與全球重要的半導體製造商攜手合作，並為業界多項具重要意義的技術突破做出了關鍵性貢獻。庫力索法公司致力於為全球汽車、消費電子、通訊、計算機和工業等領域提供領先的半導體封裝和電子裝配解決方案。

以上三者在晶圓劃刀片上面都有其領先優勢。而新陽方面依賴於其自有的劃片刀技術積累，將會在這個領域開拓一個新空間。

新陽方面表示，公司的劃片刀業務於 2015 年完成技術開發，目前產能為 5000 片每月，主要客戶為通富微電，並且已經實現盈利。公司 SYB 系列劃片刀具有刀片結構優化、切割精度高、能夠高速連續切割、性能穩定、使用壽命長等優勢，能夠對金剛石顆粒的尺寸和形貌

進行了科學合理的篩選，對金剛石在刀片上的濃度、均勻度、以及集中度進行了優化，同時對鎳基結合劑進行了創新的工藝處理，可對各種硬脆非金屬材料進行開槽和切割，與國外同類產品相比具有極高的性價比。

新陽如何突破？

新陽認為，晶圓劃片刀產品，特別是納米級晶圓劃片刀產品是用來加工超薄（100μm以下）、超小（比如 150 x 150μm 以下）、超脆（比如 Low-K 晶圓）、超繁（比如近 10 層的金屬層和相對應的介電層結構）等特點的晶圓，要求該劃片刀製作的每一個工序和工藝不僅苛刻，而且需要一系列的相關製作技術。

Ni 基納米級，該劃片刀的鎳基厚度可以達到 10μm，是一般亞裔人頭髮直徑的 1/9。因此，本項目採用多種技術製作納米鎳基（nickel bonding）劃片刀；

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機加工微米級，在機加工上,本項目採用高精度加工技術，嚴格控制劃片刀輪轂的同心度、圓度、平行度、平整度以及表面粗糙度；

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測量誤差超微米級，鎳基刀刃的內應力控制是至關重要的技術環節，需要特殊的檢測手段與專門定製的設備，在『恆溫、恆濕』的凈房內使用。

在他們看來，目前，有些晶圓厚度只有 100μm 左右，而硅基晶元的物理特徵又十分脆弱，精加工這樣的晶圓，一般的劃片刀是無法滿足切割質量要求的。切割質量標準是晶元完整、不能產生微裂紋、界面不能剝離、晶元邊緣不能有毛刺、背面邊界不能崩裂、邊角不能脫落等，所有這些條件都是以微米級來衡量的。

普通的鎳基劃片刀已經很難滿足切割這樣晶圓的技術要求，因而開發一種高性能的劃片刀已經越來越重要。當前，在劃片刀製造領域中，日本 Disco 獨佔鰲頭，國內有幾家企業從事劃片刀研發多年，仍未能實現突破。這將是他們晶圓劃片刀項目的機會所在，根據半導體產業作為一個整體的趨勢，該項目將處於有利地位。

在產品規劃方面，他們認為，項目初期主要生產目前市場上需求量最大，國內需求最急切的各類晶圓 劃片刀，然後再開發特種刀型。具體步驟如下表：

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