迈为技术:以创新之笔,绘半导体装备国产化新篇

中国科技投资杂志 2025-04-23 11:02:40

编者按:2025年伊始,DeepSeek和机器人领域率先掀起了中国企业创新的新浪潮,为中国经济发展注入了一股清新的力量。发现各行各业的优秀企业,在技术研发、科技成果应用、商业模式、市场拓展等多方面进行的卓有成效探索,为其他企业发展提供了可资借鉴的经验,成为引领我国科技创新的重要内容。《2025 中国科技投资优秀案例》将深入挖掘其发展历程、创新实践与行业贡献,呈现出科技创新企业在时代浪潮中的奋进姿态,见证它们推动行业进步、引领产业变革的澎湃力量,以此来助力读者洞察行业趋势,汲取发展智慧,为创新性国家建设贡献一份力量。

近年来,我国半导体装备行业在复杂的国际形势和国内巨大的市场需求推动下,正经历着一场波澜壮阔的变革,迈为技术(珠海)有限公司犹如一颗璀璨的新星,在这场变革中崭露头角,以无畏的勇气和卓越的智慧,书写着半导体装备国产化的壮丽篇章。

政策春风吹起,行业机遇出现

自 2015 年国务院颁布《中国制造 2025》起,国家便将半导体产业视为战略重点领域,全力推动其发展。瞄准新一代信息技术、高端装备、新材料等战略重点,引导着社会各界的资源汇聚。在集成电路及专用装备新一代信息技术产业板块中,明确提出要掌握高密度封装及三维(3D)微组装技术,全力提升封装产业和测试的自主发展能力,力求形成关键制造装备的强大供货能力。这一政策导向,为我国半导体产业的发展指明了清晰的方向。

2021年 12 月,国务院发布的《“十四五” 数字经济发展规划的通知》,聚焦于优化升级数字基础设施,加快建设信息网络基础设施。半导体,作为集成电路的核心组成部分,是数字基础设施的关键支撑技术。通过大力推动半导体等战略性新兴产业的蓬勃发展,为数字经济提供更强大的算力支持,满足数字经济飞速发展对数据处理和存储的海量需求。在这一系列政策的大力扶持下,我国半导体产业迎来了前所未有的发展机遇。

行业挑战重重,破局刻不容缓

然而,在这看似光明的前景背后,我国半导体装备行业却长期面临着诸多严峻的挑战。

首当其冲的便是海外品牌的垄断以及对华出口限制。在当前复杂的地缘政治背景下,国际半导体巨头们对我国实施了严格的禁售措施,涵盖了关键设备、材料、零部件以及工艺技术等各个关键领域。这严重束缚了我国半导体装备行业前进的步伐。

其次,半导体设备的高准入门槛以及国内供应链的不完善,也成为了行业发展的绊脚石。国内半导体设备对于精度和稳定性、加工良率和效率、洁净度等方面有着极为严苛的特殊要求。目前国内高要求供应链尚不成熟,设备进入客户端应用的门槛极高。与国外品牌相比,国产设备无论是品牌影响力、资金实力,还是供应链的完善程度,均处于劣势地位。

再者,研发成本高且投资周期长,也是摆在行业面前的一道难题。半导体装备的研发需要投入巨额的资金,每一次设备的试错都意味着高昂的成本。加之半导体装备市场具有高度的专业性和复杂性,反馈周期漫长,难以形成有效的市场反哺研发机制,这无疑进一步加剧了企业的资金与运营风险。

最后,专业人才的匮乏也制约着行业的发展。半导体装备行业作为一个技术密集型行业,对人才的知识背景、研发能力和操作经验都有着极高的要求。目前国内相关专业的人才培养体系还不够完善,导致行业内专业人才短缺的问题日益突出,成为了行业发展的瓶颈之一。

创新驱动发展,成果闪耀夺目

在如此严峻的行业形势下,迈为技术(珠海)有限公司毅然挺身而出,以创新为利刃,全力攻关卡脖子技术,在半导体光电、集成电路装备和半导体材料领域取得了令人瞩目的成就,实现了多项技术和产品的国产替代,为我国半导体装备行业的发展注入了强大的活力。

1、技术创新不断提升

(1)半导体光电装备领域:引领显示技术新变革

自 2019 年起,迈为技术在 OLED 装备领域展现出了非凡的实力,成功打破了国外设备长期以来的垄断地位。公司在国内首次自主研发出 FLC、E-peeling 等先进设备,实现了国产化替代,赢得了众多龙头面板厂家的青睐,成为了他们值得信赖的合作伙伴。

与此同时,Mini LED 和 Micro LED 作为下一代显示技术,已经成为行业内的普遍共识。在 Mini LED 技术商业化的进程中,迈为技术凭借其卓越的研发能力,成功研发出高精度印刷、飞行刺晶和激光键合等关键技术以及整线装备。这些技术和装备在效率、性能和良率等方面具有明显的优势,目前已经顺利进入量产阶段,为 Mini LED 技术的大规模应用奠定了坚实的基础。

在 Micro LED 领域,迈为技术更是积极与战略合作客户携手共进,共同挑战研发相关工艺。公司在国内积极探索多种巨量转移技术路线,经过不懈的努力,成功开发出激光剥离、激光巨量转移和激光键合设备等制程核心关键设备。此外,针对基于 CMOS 基底的 Micro LED 显示技术路线,公司还提供了高精度 D2D、D2W、W2W 等多种键合设备方案,为近眼显示技术的加速发展提供了强有力的支持。

Micro LED巨量转移设备

(2)半导体集成电路装备领域:打破国外优势格局

在半导体集成电路装备领域,当国外封装设备和材料在市场上占据绝对优势时,迈为技术没有丝毫退缩,而是选择迎难而上,自主创新,全力开发国产磨划工艺和键合工艺涉及的关键装备,以满足国内市场的迫切需求。

在半导体磨划关键装备领域,迈为技术通过自主研发核心部件、整机集成以及关键耗材,成功打破了长期以来的技术壁垒。公司实现了晶圆切割、研磨、抛光等高精度加工,确保了芯片尺寸、表面光洁度和性能的稳定性。多台套设备顺利交付并实现量产,获得了国内龙头企业的广泛认可和高度赞誉。同时,针对不同材料(如 Si、SiC、玻璃基和 EMC)的晶圆减薄需求,迈为技术成功攻克了高硬度碳化硅晶圆减薄及砂轮制备的技术难题,提供了多种规格的磨轮,有效提升了晶圆加工的稳定性、品质及使用寿命,为我国半导体产业链的安全提供了坚实可靠的保障。

随着后摩尔时代的悄然来临,高性能芯片的需求大增。前道工艺制程不断逼近物理极限,通过降低线宽来提高晶体管的集成密度变得愈发困难。与此同时,地缘政治引发的贸易战和科技战,使得我国在半导体先进制程方面无法获得全球关键技术和装备。在这一关键时刻,以 Chiplet 为代表的 2.5D/3D 先进封装路线成为了实现突破的重要技术路线。然而,该领域的键合设备市场主要被奥地利 EVG、德国 SUSS、日本 TEL 等企业占据了全球 90% 以上的市场份额。面对如此强大的竞争对手,迈为技术毫不畏惧,先后开发出临时键合设备、激光解键合设备、die bond 设备、熔融键合设备,为国内先进封装技术及产品的发展提供了至关重要的支撑,照亮了我国先进封装技术前行的道路。

12英寸自动熔融键合设备

2、科研成果丰硕

迈为技术不断强化自身的技术创新能力。公司注重研发与创新的投入,已申请的专利总量 254 项,授权专利 186 项,其中发明 98 项,实用新型 98 项。这些专利见证了公司在技术研发道路上的坚实足迹。

3、人才队伍强大

截至目前,公司共有员工 1200 人,其中研发人员 760 人,占总人数的 63%。这些研发人员分布在公司经营管理、前瞻研发和产品开发等各个关键岗位,为公司的发展贡献着自己的智慧和力量。公司董事长凭借卓越的领导能力获得福布斯 2022 中国最佳 CEO 荣誉称号,核心研发人员曾入选国家科协青年托举计划等多项人才计划,多名团队成员获得国家、省市各级科研项目支持。这支强大的人才队伍,如同强大的引擎,驱动着迈为技术驶向成功的彼岸。

项目稳步推进,产业生态构建

为了实现产业的持续升级和构建核心技术全产业生态,迈为技术精心布局了三大产品线和五大研发平台。

1、三大产品线。

半导体封装磨划工艺成套装备。专注于半导体封装领域,提供包括晶圆切割、研磨、抛光、减薄及激光开槽等高精度、高效率晶圆加工设备。通过先进的切割技术确保晶圆切割的精度与表面质量,精确的研磨与抛光工艺保障晶圆表面的平整度、光洁度及性能稳定性,同时针对特定需求进行晶圆减薄处理,以及利用激光开槽技术提升磨划工序的品质与效率。有效加强了在晶圆高精度加工设备领域国产设备的自主可控性,保障了半导体后道封装产业链、供应链的安全。

Mini/Micro LED 巨量转移工艺及隐切工艺成套装备。该产品线致力于半导体光电行业的核心设备研发,包括Micro LED、Mini led、OLED显示技术相关设备,通过先进的巨量转移技术实现LED芯片的高效、精确转移,以及隐切工艺减少晶圆切割损伤,提升芯片质量。同时,公司还提供裂片、固晶、激光键合等相关工艺支持,为显示产品的制造提供一站式解决方案。

公司自主研发了SLM激光调制系统、高匀化度的激光整形技术等关键技术支撑上述关键设备的市场竞争力,设备性能稳定,能够满足大规模生产需求,提升生产效率。此外,项目已与天马微电子等多家头部面板厂商建立合作关系,产品获得市场广泛认可。

半导体先进封装工艺成套装备。该产品线针对半导体先进封装领域,提供包括熔融/混合键合、临时键合、解键合、Die bond等高精度、高效率封装设备。利用先进的封装技术、装备实现芯片与封装基板之间的高精度、高可靠性连接,提升芯片的集成度与封装效率,满足高性能芯片对封装密度的需求。助力解决我国半导体产业向产业链上游发展中高端芯片封装的“卡脖子”问题,保障我国半导体产业链安全,并为我国半导体产业设备研发培养人才。

2、五大研发平台。

超精密高速技术平台研发平台。专注于超精密部件级产品与整机设备的研发,包括但不限于高速研磨、划片气体静压主轴等核心组件。致力于提升设备的运动精度、高速动态性能以及整体稳定性。

激光光学技术研发平台。专注于激光光学技术的研发,如SLM自适应光斑整形系统等,以应用于晶圆激光隐切、开槽等高精度加工领域。开发高精度激光微纳加工设备和相关光学检测系统。

工业软件技术平台。致力于开发用于设备控制、优化和监测的工业软件,包括但不限于运动控制器、控制算法等。提供全面的设备自动化、智能化解决方案。

视觉光学技术平台。专注于视觉光学技术的研发,如纳米级光学同轴相机等,以满足高精度光学识别和检测需求。开发适用于不同应用场景的高性能光学识别系统。

直驱电机技术平台。专注于直驱电机技术的研发,包括高性能旋转和直线类直驱电机等,以提升设备的运动控制精度和响应速度。为各类高精度设备提供关键的动力部件。

3、国内领先的研发实验室

迈为技术已率先构建起国内领先的超精密技术及装备实验室体系,涵盖超精密计量实验室与超精密运动控制实验室两大核心板块。实验室采用VC-D级高效隔振技术,温度精准控制在22℃±0.1℃范围内,致力于打造设施最优、功能最全的超精密综合实验室,全面覆盖设计、制造、装配、测量、驱动、运控等各个环节。

超精密计量实验室。专注于核心运动部件的一致性与稳定性,对电气性能调试、工艺控制、样品制作及故障排查起着举足轻重作用,它们直接关系到设备的研发进度与出货周期,因此设置三大平台:批量标准计量平台:该平台针对机械、气浮轴承线性平台、转台等核心运动部件进行批量标准计量。这有助于确保在半导体集成电路和半导体光电设备的批量生产中,核心运动部件的一致性和稳定性,从而提高设备的电气性能、工艺控制能力和故障排查效率。轻型定制设备计量平台:该平台满足ZTT、XYZ、XZ+Theta等多轴串、并联平台的计量需求。这对于复杂设备的精确计量和校准至关重要,有助于提升设备的精度和稳定性。

复杂半导体封装、检测系统计量平台:该平台专注于复杂设备如气浮龙门双驱+ZTT+气浮转台等在装配中及装配后的系统层面误差测量、误差矩阵建模、分析及标定补偿等需求设。这有助于确保复杂设备在制造过程中的精度和可靠性。

超精密运动控制实验室。聚焦于半导体集成电路与半导体光电设备在设计及调试阶段的核心需求。设计阶段,需对核心运动组件进行运动学、动力学、系统刚性等深入分析;调试阶段,则需对电气参数、选定控制器伺服算法进行精心设计与优化,以满足设计阶段的严苛指标。因此设置三大平台:运控数字孪生开发平台:基于Power PMAC控制器+ MATLAB Simulink/Multibody的运控数字孪生开发平台,实现了从系统仿真到实际系统的闭环控制。这有助于在设计阶段就进行精确的仿真和优化,提高设备的性能和可靠性。ARM+FPGA控制卡开发平台:该平台丰富和完善了主控制器的外设、非标功能和控制算法的集成。结合半导体设备工艺需求,开发特有的控制板卡,并进行工艺测试和验证。这有助于提升设备的控制精度和灵活性。自研运动平台、电机及控制卡标准化参数开发平台:该平台基于主流控制器,将每一个系列的每一款平台和电机的控制参数进行标准化,开发自动配置、参数调优等模块。这有助于减少配置周期,提高设备的生产效率和竞争力。

市场应用广泛,未来前景辉煌

市场应用:全面开花,助力产业发展

半导体装备产业在市场需求和政策支持的双重推动下,迎来了前所未有的发展机遇,成为了一条高确定、高增长的黄金赛道。据 SEMI 预测,2024 年,半导体设备全球市场规模约 1000 亿美元,其中我国市场规模约 210 亿美元。目前,半导体封装设备国产化水平较低,国产替代和增量市场具有极为广阔的空间。

半导体领域。在半导体先进封装领域,实现了半导体晶圆激光开槽、激光改质切割、刀轮切割、研磨等多款装备的国产化,打破了对国外产品的依赖。这些设备对于半导体芯片的制造过程至关重要,例如晶圆的切割、研磨等环节,能够提高芯片的生产效率和质量,为半导体产业链的自主可控提供了有力支持,提供泛切割全流程、后摩尔时代 2.5D/3D 先进封装全流程的整线工艺解决方案。

显示领域。OLED设备供应:在OLED面板的生产过程中,激光切割技术能够实现高精度的切割,提高面板的生产良率和性能。

Mini/Micro LED 设备:提供 Mini/Micro LED 巨量转移、激光焊接、激光修复的整线工艺解决方案。Mini/Micro LED 作为新一代显示技术,具有更高的亮度、对比度和更低的功耗,公司的设备能够帮助实现 Mini/Micro LED 的高效生产和质量提升,推动新型显示技术的发展。

未来展望:持续创新,携手共进

展望未来,迈为技术在技术研发方面将持续加大投入和创新,基于现有的技术平台,不断加大研发投入,探索新的技术和工艺,如在激光技术、超高速高精密技术、真空蒸镀技术等方面进行深入研究,以提高设备的性能和生产效率。例如,研发更高功率的激光设备,提高激光切割和焊接的速度和精度;开发新的真空蒸镀技术,提高薄膜的质量和均匀性。

在产业协同方面,迈为技术将加强与上下游企业的合作,整合产业链资源,实现产业链的协同发展。与原材料供应商、零部件供应商建立战略合作关系,确保原材料和零部件的稳定供应,从源头上保障产品的质量和生产的连续性。与芯片设计企业、封装测试企业等建立紧密的合作关系,共同开发新的产品和技术,实现优势互补,携手共进。通过产业链的协同发展,提高整个产业链的效率和竞争力,为我国半导体产业的发展贡献更多的力量,共同推动我国半导体产业迈向世界领先水平。

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