在半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代的大趨勢(shì)下,，已經(jīng)有中微公司,、拓荊科技,、華海清科等公司實(shí)現(xiàn)了細(xì)分領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)替代。但整體來(lái)看,，在光刻機(jī)和封裝設(shè)備等領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)替代仍面臨挑戰(zhàn),。

相對(duì)于被ASML壟斷的EUV光刻機(jī)，精密封裝設(shè)備并不被很多人熟悉,。球焊機(jī)是一種通過(guò)金絲等連接芯片間電路的設(shè)備,，可用于半導(dǎo)體封裝中引線鍵合等工序。

▲球焊焊點(diǎn)（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

在球焊機(jī)領(lǐng)域,，因?yàn)榫炔粔?，?guó)產(chǎn)球焊機(jī)往往只能用于LED顯示等領(lǐng)域，無(wú)法適用于精密的IC產(chǎn)線,，市場(chǎng)份額主要被K&S,、ASM等廠商所壟斷。最近,，一家創(chuàng)建于2020年的國(guó)產(chǎn)封裝設(shè)備企業(yè)打破了這樣的局面,。

9月末，國(guó)產(chǎn)封裝設(shè)備廠商凌波微步半導(dǎo)體科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“凌波微步”）宣布完成數(shù)千萬(wàn)元的A輪融資,，其主營(yíng)業(yè)務(wù)就是IC球焊機(jī),，產(chǎn)品主要參數(shù)性能已經(jīng)可以比擬國(guó)際大廠，并且實(shí)現(xiàn)了數(shù)百臺(tái)的出貨,。

近期,，芯東西也有機(jī)會(huì)和凌波微步的創(chuàng)始人兼CEO李煥然進(jìn)行單獨(dú)對(duì)話，既對(duì)凌波微步的創(chuàng)業(yè)故事,、背景進(jìn)行了交流，并從中看到了國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展機(jī)遇,。

01.

精密機(jī)械控制,、團(tuán)隊(duì)協(xié)作管理

埋下創(chuàng)業(yè)伏筆

李煥然本人曾就讀于香港理工大學(xué)，擁有工業(yè)自動(dòng)化碩士學(xué)位,。在創(chuàng)辦凌波微步之前,，他已經(jīng)擁有30多年的從業(yè)經(jīng)歷，不僅曾效力ASM,、太古科技,、香港新科等行業(yè)頭部玩家，還曾多次自主創(chuàng)業(yè),。對(duì)他來(lái)說(shuō),，其每一段職業(yè)經(jīng)歷都對(duì)凌波微步的創(chuàng)建有所幫助。

李煥然碩士畢業(yè)后進(jìn)入的首家公司就是半導(dǎo)體封裝設(shè)備,、材料巨頭ASM,，當(dāng)時(shí)他的職位是機(jī)械工程師,。

據(jù)李煥然回憶，剛剛進(jìn)入ASM時(shí),，他和很多畢業(yè)生一樣,，在專業(yè)技能上并不成熟。他描述自己剛畢業(yè)時(shí)的情況：“我本人剛剛畢業(yè)的時(shí)候其實(shí)也什么都不懂,，可能你說(shuō)會(huì)畫圖,，但是老工程師看了以后就覺(jué)得，這個(gè)東西根本不能用,?！?/p>

一開(kāi)始，李煥然只能在老工程師指導(dǎo)下做一些輔助工作,。但隨著經(jīng)驗(yàn)的積累,，他加入到了轉(zhuǎn)頭式楔焊機(jī)的設(shè)計(jì)中。在ASM工作期間,，李煥然既對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)形成了初步認(rèn)識(shí),，也對(duì)精密機(jī)械設(shè)計(jì)、工程師這一一線崗位的職責(zé)形成了自己的看法,。

之后,，李煥然進(jìn)入了太古科技，主要負(fù)責(zé)自動(dòng)化工程師,。這家公司是當(dāng)時(shí)全球第七大的封裝公司,。在這里，李煥然主要負(fù)責(zé)一條MQUA封裝產(chǎn)線的自動(dòng)化,。

據(jù)李煥然分享,，當(dāng)時(shí)，一般IC采用塑膠進(jìn)行封裝,，但如果引腳數(shù)量較多且密集時(shí),，塑膠就會(huì)影響引腳排列，甚至可能會(huì)導(dǎo)致短路,。此外,，塑膠封裝也會(huì)帶來(lái)IC體積較大、散熱較差等問(wèn)題,。

太古科技的MQUA封裝產(chǎn)線則采用兩個(gè)金屬片進(jìn)行封裝,，在BGA（Ball Grid Array）封裝還不成熟的時(shí)候，將引腳數(shù)提高到400多條,。李煥然負(fù)責(zé)了該項(xiàng)目的全部流程,，包括立項(xiàng)、審核、設(shè)計(jì)方案,、成本評(píng)估,、畫圖、程序,、調(diào)試等,。

他還將4個(gè)機(jī)械手與產(chǎn)線結(jié)合，完成了整個(gè)的封裝流程,。這是日本之外,，亞洲公司首次將機(jī)械手用于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域。

2000年左右,，李煥然進(jìn)入了香港新科,，該公司是全世界最大的硬盤磁頭廠商，生產(chǎn)基地位于廣東東莞,。

當(dāng)時(shí),，香港新科磁頭動(dòng)態(tài)測(cè)試機(jī)的磁頭運(yùn)動(dòng)精度就已經(jīng)達(dá)到了10nm。李煥然首次參與到了磁頭動(dòng)態(tài)測(cè)試機(jī),、靜態(tài)測(cè)試機(jī)等尖端項(xiàng)目,，提升了自己在運(yùn)動(dòng)控制和化學(xué)分子生物處理等領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力。

此外,，香港新科共有2萬(wàn)多名員工,，也幫助李煥然了解了如此龐大公司的運(yùn)營(yíng)。這是他第一次接觸到如此龐大公司內(nèi)部的運(yùn)作,，以及多個(gè)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)同配合,。這樣的經(jīng)歷為李煥然自主創(chuàng)業(yè)、研發(fā)國(guó)產(chǎn)IC球焊機(jī)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。

02.

結(jié)合精密控制系統(tǒng),，打造國(guó)產(chǎn)IC球焊機(jī)

隨著工作經(jīng)驗(yàn)的積累，李煥然開(kāi)始謀求自主創(chuàng)業(yè),。正好此時(shí),，美國(guó)半導(dǎo)體和電子裝配設(shè)備巨頭K&S在中國(guó)香港的亞洲總部撤銷，于是其部分員工在香港創(chuàng)辦了一家新的公司,。該公司主要業(yè)務(wù)為K&S二手設(shè)備的服務(wù)和銷售，以及國(guó)際高端設(shè)備銷售,。

經(jīng)朋友介紹,，李煥然開(kāi)始負(fù)責(zé)配套的自動(dòng)化設(shè)備和送料設(shè)備。當(dāng)時(shí)李煥然曾經(jīng)為德國(guó)Hesse公司的楔焊系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)適合東南亞地區(qū)的送料和自動(dòng)化系統(tǒng),，吸引了很多客戶,。之后這套設(shè)備成為了全球銷量最大的高端半導(dǎo)體楔焊系統(tǒng)。

此后，李煥然也投資過(guò)固晶機(jī)等其他設(shè)備,，并在市場(chǎng)上獲得了成功,，搶占了不少日本廠商的市場(chǎng)份額。

在下定自主創(chuàng)業(yè)的決心后,，李煥然就一直在關(guān)注半導(dǎo)體行業(yè)的變化,，他發(fā)現(xiàn)球焊機(jī)市場(chǎng)被國(guó)際巨頭所壟斷，存在國(guó)產(chǎn)玩家成長(zhǎng)的空間,。早在2014年,，李煥然就完成了第一臺(tái)IC球焊機(jī)設(shè)計(jì)制造原型機(jī)及軟件開(kāi)發(fā)。

雖然球焊機(jī)是一類相對(duì)較為成熟的半導(dǎo)體設(shè)備,，但是在半導(dǎo)體領(lǐng)域,，球焊機(jī)需要對(duì)最高上百條引線進(jìn)行處理。一條線如果檢測(cè)出問(wèn)題,，這個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)就要停下來(lái)進(jìn)行調(diào)整,、維修；如果沒(méi)有檢測(cè)出來(lái)問(wèn)題,，之前的工序就要全部作廢,。

事實(shí)上，國(guó)產(chǎn)廠商的設(shè)備由于控制精度問(wèn)題,，很難進(jìn)入IC產(chǎn)線,，只能用于LED顯示等對(duì)精度要求不高的領(lǐng)域；K&S,、ASM等行業(yè)巨頭則有著自己的精密運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)了對(duì)這一市場(chǎng)的壟斷。

因此,，如何提升球焊機(jī)的控制精度就至關(guān)重要,。多年的一線工程師經(jīng)歷讓李煥然找到了解決辦法。在他看來(lái),，既然球焊機(jī)的精度難以掌握,，那么結(jié)合先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)該可以滿足IC封裝的精度要求。

在確定技術(shù)路線后,，李煥然很快鎖定了一家廠商的精密控制系統(tǒng),。2017年底，李煥然開(kāi)始優(yōu)化運(yùn)動(dòng)控制技術(shù),，提高控制精度,、速度。

盡管研發(fā)方向是正確的,，但是其原計(jì)劃采用的國(guó)外超聲波技術(shù)不符合開(kāi)發(fā)要求,。于是在2018年,，李煥然與國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)商一起對(duì)超聲波控制和焊頭設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。2019年,，李煥然組織團(tuán)隊(duì)繼續(xù)推進(jìn)球焊機(jī)研發(fā),，并最終實(shí)現(xiàn)了IC球焊機(jī)的產(chǎn)業(yè)化。

如今,，凌波微步球焊機(jī)的性能并不遜色于K&S和ASM,，其XY平臺(tái)加速至100公里/小時(shí)僅需0.2秒，Z軸焊頭加速至這一速度僅需0.02秒,；而在高速運(yùn)動(dòng)后,，XY平臺(tái)可以精確停在所需位置，精度在±2微米內(nèi),；同時(shí),，凌波微步球焊機(jī)的焊接力度能夠掌握在±1g。

凌波微步當(dāng)前已累計(jì)完成數(shù)百臺(tái)設(shè)備的出貨,，預(yù)計(jì)在人員和產(chǎn)線到位后將實(shí)現(xiàn)每年1500-2000臺(tái)的產(chǎn)量,，大約占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的20%-30%。

雖然說(shuō)起來(lái)比較簡(jiǎn)單,，但I(xiàn)C球焊機(jī)的研發(fā)成功,，并非簡(jiǎn)單地將運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和球焊機(jī)結(jié)合，更依賴于李煥然及其團(tuán)隊(duì)的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),。

李煥然舉例稱,，就算是最簡(jiǎn)單的導(dǎo)軌潤(rùn)滑油成分是什么和涂多少都具備一定的技術(shù)門檻，更不用說(shuō)精密運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)還要結(jié)合自身需求,，和超聲波圖像結(jié)合,、編程調(diào)教等?！凹词褂腥丝截惲怂械能浖陀布?，距離研發(fā)成功可能至少也要5年以上?！?/p>

同時(shí),，IC球焊機(jī)還可用于先進(jìn)封裝的凸點(diǎn)中。李煥然透露,，凌波微步已經(jīng)做出了用于先進(jìn)封裝領(lǐng)域的樣機(jī),。

李煥然也坦然道，當(dāng)前凌波微步IC球焊機(jī)在基本的物理性能上和K&S,、ASM的產(chǎn)品相差無(wú)幾,，但是在操作簡(jiǎn)便性、數(shù)據(jù)快速導(dǎo)入以及工藝的一些細(xì)節(jié)上研究得還不夠深入,，存在一定差距,。

不過(guò)從另一方面看來(lái)，國(guó)際巨頭層級(jí)復(fù)雜,，客戶對(duì)設(shè)備的反饋需求很難直接傳達(dá)到一線工程師手中,。凌波微步則能夠提供更加細(xì)致地服務(wù)，甚至可以加入到產(chǎn)線工藝中,，為國(guó)產(chǎn)廠商服務(wù),。

03.

人才短缺限制凌波微步擴(kuò)產(chǎn)腳步

據(jù)了解，凌波微步分別在深圳和新加坡設(shè)有研發(fā)中心,，并在常熟設(shè)有生產(chǎn)基地,。李煥然分享道，這樣做既可以吸收國(guó)內(nèi)外的人才,，又可以為其在長(zhǎng)三角地區(qū)的客戶做好服務(wù),。

凌波微步位于常熟的生產(chǎn)基地目前每個(gè)月可以生產(chǎn)50臺(tái)設(shè)備，正在擴(kuò)大產(chǎn)能,，預(yù)計(jì)到年底可以在硬件層面實(shí)現(xiàn)每年1500-2000臺(tái)的產(chǎn)能,。但凌波微步具體產(chǎn)能如何還取決于對(duì)工人和技術(shù)人才的招聘、培訓(xùn)情況,。李煥然稱,，當(dāng)前凌波微步的員工總?cè)藬?shù)為70多人,，如果想要達(dá)到上述每年1500-2000臺(tái)的產(chǎn)能，預(yù)計(jì)需要150-200人，產(chǎn)線上的工人就需要100人左右,。

除了擴(kuò)產(chǎn)以外，擴(kuò)大研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模,、進(jìn)一步研究設(shè)備在工藝上的應(yīng)用也是凌波微步第一期融資的主要目標(biāo),。

講到這里，李煥然表現(xiàn)得十分無(wú)奈,。他稱,，目前凌波微步最缺乏的就是人。從整個(gè)行業(yè)來(lái)看,，不管是工作經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人才,，還是有意愿進(jìn)入這一行業(yè)的新鮮血液都不算多。凌波微步現(xiàn)階段不僅需要有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人才,，更需要有意愿加入這一行業(yè)的年輕人,。

對(duì)于人才培養(yǎng)，他認(rèn)為提高薪資待遇,，甚至給予股權(quán)分紅固然是留住人才有效,、直接的方法。但是對(duì)很多新人來(lái)說(shuō),，真正能夠給他們更好的機(jī)會(huì),、項(xiàng)目歷練更加重要,，需要讓他們真正加入到項(xiàng)目中收獲經(jīng)驗(yàn)，而不是端茶倒水打雜,。

此外,，國(guó)產(chǎn)替代浪潮以及半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)吃緊，都給予了凌波微步這樣創(chuàng)企不少機(jī)會(huì),。李煥然直言道,，當(dāng)前的環(huán)境下，越來(lái)越多的廠商偏向于國(guó)產(chǎn)設(shè)備公司,，凌波微步也在服務(wù)和對(duì)單獨(dú)廠商的定制化方面有著優(yōu)勢(shì),。相比于之前創(chuàng)辦、投資的公司,，凌波微步更偏向于產(chǎn)品優(yōu)先,，這也對(duì)李煥然和管理團(tuán)隊(duì)提出了新的挑戰(zhàn)。

未來(lái),，凌波微步將繼續(xù)打磨自己的產(chǎn)品,，進(jìn)一步改善球焊機(jī)的性能，并將提升IC球焊機(jī)器件,、系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)程度,。從長(zhǎng)期來(lái)看，凌波微步期望在半導(dǎo)體后端工序設(shè)備中占有一席之地,。

04.

結(jié)語(yǔ)：人才短缺

或成國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商發(fā)展瓶頸

在國(guó)產(chǎn)替代的當(dāng)下,，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)獲得了發(fā)展的空間，有機(jī)會(huì)對(duì)龍頭發(fā)出挑戰(zhàn),。凌波微步實(shí)現(xiàn)了在半導(dǎo)體封裝設(shè)備領(lǐng)域的又一次突破,。

但同時(shí)，半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的人才匱乏阻礙了很多公司的發(fā)展,。在與芯東西的交流中,，李煥然多次感慨行業(yè)人才培養(yǎng)、吸納的艱難,，這一因素更是成為了凌波微步擴(kuò)充產(chǎn)能,、業(yè)務(wù)擴(kuò)張的最大瓶頸。

對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō),，加強(qiáng)產(chǎn),、學(xué)合作、提升行業(yè)薪資待遇,、加強(qiáng)培訓(xùn)仍會(huì)是接下來(lái)發(fā)展的重點(diǎn),，這也是半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代的必經(jīng)之路。