2011年度“集成电路封测产业链技术创新战略联盟”工作总结

着力推进集成电路封测产业链的创新能力
 
2011年工作总结及2012年计划
集成电路封测产业链技术创新战略联盟
 
  集成电路封测产业链技术创新战略联盟自2009年12月30日成立以来,在国家科技部的直接领导和关心下,以企业为主体,以产学研相结合为创新平台,以国家科技重大专项为纽带,围绕“以市场带动研发、以成果推动产业”为主线,积极开展试点工作。联盟主要依托江苏长电科技股份有限公司、南通富士通微电子股份有限公司,由从事集成电路封测产业链制造、开发、科研、教学的25家骨干单位作为发起单位组建而成。联盟建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合,以国家02科技重大专项为技术驱动平台和纽带,依托封测产业链各骨干单位的人才、技术和市场资源,致力于探索承担国家重大技术创新任务的组织模式和运行机制,发挥行业技术创新的引领和支撑作用,形成我国集成电路封测产业关键技术与重大科技产品创新的强大推动力。截止去年底,封测联盟成员发展到48家。2011年全国科技工作会议在京召开。集成电路封测产业链技术创新战略联盟获“十一五”国家科技计划组织管理优秀组织奖,江苏长电科技股份有限公司获“十一五”国家科技计划执行优秀团队奖,于燮康秘书长获“十一五”国家科技计划组织管理突出贡献奖。
  一、我国集成电路封测产业的现状及发展趋势
  近几年来随着国内本土封装测试企业的快速成长和国外半导体公司向国内大举转移封装测试能力,以及IC设计和芯片制造行业的迅猛发展,国内集成电路价值链格局正在发生改变,三业比例逐步趋向合理,设计业和芯片制造业所占比重迅速上升,封测业比重逐步有所下降,但封测业仍独占螫头。2001年至2010年的10年间其复合增长率达到17.3%
  先进封装市场需求强劲。国内市场仍以DIP、SOP(SSOP、TSOP)、QFP(LQFP、TQFP)等中低端产品为主,但随着平板电视、信息家电和3G手机等消费及通信领域技术的迅猛发展,国内集成电路市场对高端电路产品的需求不断增加,IC设计公司和整机厂对MCM(MCP)、BGA、CSP、3D、SiP、WLP、FC等中高端封装技术产品的需求明显增强。随着TD-SCDMA与CMMB(中国移动多媒体广播)两大自主标准与技术的融合与发展,适合此类芯片封装要求的先进封装产品市场需求呈现强劲增长。长电科技和通富微电等骨干企业承担的“先进封装工艺研发”项目已经进入批量生产阶段,成功获得了国内外高端客户连续增长的订单,新增销售超过8亿元,极大提高了我国封装业的竞争力。由这两家龙头企业牵头的“关键封测设备与材料应用工程”取得重大进展,研发的23种封测设备和8种材料产品完成了考核验证,并开始实现销售。
  未来5年集成电路产业结构将进一步得到优化,芯片设计业在行业中的比重将提高到28 %,芯片制造业比重为35%,封测业比重为37%,形成较为均衡的产业结构。封测业将率先进入国际主流领域,实现系统封装SiP、倒装芯片Flip-Chip、球栅阵列封装BGA、芯片级封装CSP、多芯片封装MCP等新型封装形式的规模生产能力。在硅穿孔TSV封装、三维立体堆叠封装、RF 系统封装等关键技术领域和传感器等新型产品、IGBT等关键产品将取得技术突破并掌握核心技术,进一步推进封装工艺技术升级和产能扩充。同时,着力突破关键专用设备和材料的研发, 推动国产样机在生产线上规模应用,推进集成电路封测产业链各环节的紧密协作,加快产业化。
  在芯片封装领域,随着用户对电子系统或电子整机的要求日益高涨,电子系统或电子整机正在朝多功能、高性能、小型化、轻型化、便携化、高速度、低功耗和高可靠方向发展。集成电路高密度系统级封装(SiP/SoP)目前已成为突破摩尔Moore定律的一项重要技术,能够以较经济成本和方式大幅提高系统集成度和性能,与SOC技术互补,实现产品和技术跨越式发展,是集成电路产业的技术发展热点之一。
3D-TSV集成技术是微电子核心技术之一,但是系统集成技术落后,尚未形成产业规模。3D-TSV技术的发展,除了推动封装技术的发展,还将强烈推动相关设备、材料产业发展,在冲击现有封装、半导体设备与材料产业的同时,孕育了新的TSV技术产业链。构建中国特色的3D-TSV产业链,是中国封装技术水平赶超世界先进的最好切入点,是占据高技术封装产业领域的必由之路,关系到我国集成电路产业的国际竞争力,关系到半导体技术的进一步提升。
  二、封测联盟围绕产业技术进步加快构建技术创新链的工作
  1、把集成电路封测产业链技术路线图的编制作为一项重要任务来抓,《中国集成电路封测技术发展趋势》编制工作巳全面启动。产业技术路线图作为引领产业发展的纲领性文件,将为封测产业及相关产业发展的自主创新方向、路径以及封测领域专项指南作出战略性规划,为产业的优化升级提供了可操作的技术管理工具和科学方法。联盟围绕集成电路封测产业链技术路线图工作,要求成员单位首先根据各自企业特点拟制技术路线图,由联盟秘书处汇总并起草了《集成电路封测产业链十二五技术路线及项目指南建议草案》报02专项总体组参考,得到了总体组的认可,优选出了12项当前中国集成电路封装测试产业亟待发展的关键技术。该《草案》的项目大部分已在“十二五”指南中得到了体现,部分项目已在实际实施之中。
  以科学、务实、严谨的态度组织编写有产业特色的《中国集成电路封测技术发展趋势》一书。联盟秘书处通过召集产业链的专家、学者初步拟定了《中国集成电路封测技术发展趋势》编制工作的组织架构,拟定了《中国集成电路封测技术发展趋势》编写的总体思路和各章节的撰写责任人。目前,《中国集成电路封测产业链技术创新路线图》初稿也进入专家修改审核程序。该书将阐述中国集成电路产业封装测试业的现状以及达到的技术水平,涵盖整个封测产业链,翔实叙述和预测未来八年我国集成电路封测产业链的技术发展趋势,为政府制定相关政策、规划提供参考和借鉴作用,为企业和教育事业的发展起到一定的指导意义。
  联盟秘书处通过召集业内部分专家召开 “三维高密度系统级集成封装(SIP/SOP)的发展趋势”专题实施方案研讨会。根据02专项战略研究项目实施方案要求明确了专题领导小组和工作小组组成,确定总体框架、各章编制执笔人,确定现场调研分组方案;并组织调研组兵分两路前往国内外主要从事三维高密度系统级集成封装、测试代表性企业以及相应的设备、材料供应商进行实地调研,还通过各种渠道对国际发展趋势进行了解与分析,为《三维高密度系统级集成封装(SIP/SOP)发展趋势》调研报告的编制工作积累基础素材和资料。
  3. 依据国家的中长期发展规划,强调重大专项的产业化。
  封测联盟是重大专项实施中创新产学研结合组织模式的第一家,也是在重大专项中推动产业技术创新战略联盟构建的一个良好开端,其目的就是为了更好地推进重大专项的组织实施。集成电路封测产业链技术创新战略联盟成立以来,一是切入封测产业量广面大完全依赖进口或者是国外垄断的技术创新项目课题进行立项。“关键封测设备、材料应用工程项目”定位的确立有助于开发出符合市场化需求的新产品,加快推广有利于扩大内需的技术和产品,有助于高新技术成果尽快转化为经济效益。对具有自主知识产权并能带动形成新的市场需求的技术和产品,加大产业化、商业化和规模化应用力度,还有助于我国集成电路产业尽快建立和发展技术基础平台,逐步实现突破国外的技术和市场壁垒的目标。
  “极大规模集成电路制造装备及成套工艺”在实施与管理中,始终注重创新项目的成果管理和强化对创新成果的市场化推广力度,以确保创新成果产业化目标,调整并加快实施了一批产业需求迫切、研究基础好、有望快速实现产业化的创新项目。联盟的创新活动对产业市场竞争力增强,特别是经济规模的快速成长起到了关键性的作用。“十一五”关键封测设备及材料应用工程一启动,与此相关的国外进口材料立刻有了反应,纷纷降价。其次下设41个课题由26家单位承担的应用工程,通过实施过程的强化,对课题的评估审核与跟踪监督,项目各研发课题形成销售数亿元,并形成出口。
  联盟组织了长电科技、通富微电、华天科技、华润安盛相关专家对“十二五”面向通讯、多媒体等(国产)高端芯片封装的设备与材料应用工程专项课题申报初审。就““十二五”面向通讯、多媒体等(国产)高端芯片封装的设备与材料应用工程专项课题所有申报书进行文本形式审查。封测联盟组织申报单位进行“十二五”应用工程专项申报书填写培训。联盟秘书处还组织开展了“十二五”面向通讯、多媒体等(国产)高端芯片封装的设备与材料应用工程专项课题评审工作。国家“02”重大科技专项总体组组长叶甜春专程到会指导评审工作,通报了专项领导对“设备与材料应用工程专项的批示,并对专家分组情况作简要说明。32位专家学习了课题评审专家组工作守则、签订了课题评审专家保密承诺书,并分两个会场对43个企业的94项课题进行了评审。本次评审采取课题现场答辩、专家独立打分、专家组会审,充分体现评审的公平、公正,确保“十二五”应用工程项目的顺利实施。
  4. 积极组建“TSV先进封装技术联合攻关体”增强产业核心竞争力
  重大专项承载着促进企业自主创新,增强产业核心竞争力的战略使命。 “十二五”重大专项从成套工艺与产品工艺,封装测试装备、工艺及材料等五大类37个项目进入《2011年项目指南》,说明我国集成电路产业将初步形成综合配套能力和自主创新能力,从而逐步改变以往因缺少自主知识产权和产业链支撑而处处受制于人的被动局面。同时,将极大地带动我国自动化高端装备综合制造水平的提升。为此,统筹用好科技重大专项、电子发展基金等资金和手段,将是我国集成电路产业着力加强产业链建设,提高主辅配套和专业化发展能力;着力优化服务,加强政策、资金、人才向重点领域和重点企业集聚,成为加快企业改造提升步伐的有效途径。
  积极组建“TSV先进封装技术联合攻关体”。封测联盟在国家02重大专项的支持下,由中国科学院微电子研究所发起的大陆首个硅通孔(TSV)技术攻关联合体在北京宣告成立并启动了第1期攻关项目。第1期攻关项目设立了5个独立课题,参与的研究单位有浙江大学、上海交通大学、复旦大学、北京工业大学、中科院深圳先进技术研究院等。十余家企业与中科院微电子所签订了加入TSV技术攻关联合体(第1期)的协议。联合体制定了严格的管理制度,定期举行技术交底会及技术研讨会,向企业汇报课题进展,与企业进行充分、及时的沟通,对企业提出的问题做出正式、明确的答复;邀请企业参与到各个研究课题里,一方面定期从研究院所得到进展报告,对研究工作进行监督,另一方面可以保证研究是业界感兴趣的方向进行。
  TSV技术攻关联合体的成立加强了科研机构与企业的联系,缩短了实验室技术与市场之间的距离,对于促进中国3D硅穿孔(TSV)集成技术发展,奠定产业化基础,通过联合攻关,促进相关各项技术环节发展,同时培育本土相关产业技术能力,构建产业链。在这个平台上,企业可以找到自身技术难题的解决方案、提高竞争力,科研机构可以与市场近距离接触,了解真正的市场需求,避免闭门造车的盲目性。另外通过这个平台,可以聚集一个链条上的不同企业,解决共有问题。这种方式使得科研真正能为实际生产服务,缩短技术转化的周期,创造了一种产学研用的新模式。
  5.推进技术标准化、知识产权等工作,促进两化深度融合。
  按照“十二五”规划,国家将加快重点领域标准研制的战略性运作,尽快改变国内产品和重要技术方面的各类标准与国际标准的差距。据了解,“重要技术标准研究”作为国家技术标准国际化战略的核心课题,将根据“整体设计、重点突破、分类事实、滚动支持”的原则加快研究和实验。为此,应及时而积极地推进标准化技术组织的建立,并积极参与国际标准化活动。封测联盟于2010年4月份进行申报了集成电路封装QFP技术标准研究。项目主要针对QFP封装技术产品的指标与要求进行研究,建立符合集成电路QFP封装形式产品特点的标准:包括QFP系列封装的品种型谱标准研究;QFP封装结构和外形尺寸所用材料规格、(引线材料、包封材料等)标准研究;QFP封装机械、电学、热学性能及测试方法研究;QFP封装绿色环保标准研究;QFP封装可靠性考核标准研究;QFP封装标识等方面进行明确规定建立统一的指标要求。联盟先后组织了集成电路封装QFP技术标准三次培训会,组织了集成电路封装QFP技术标准项目推进工作和邀请了中国电子技术标准化研究院对联盟编写的QFP技术标准送审稿进行指导。
  科技部02专项知识产权调研组集成电路封测产业链技术创新战略联盟进行调研。这次调研的目的与背景,一是 “十二五”期间知识产权方面的工作要求,落实国家知识产权战略的工作规划,促进知识产权发展,引导科技计划成果向企业转移;二是来自02专项内部的呼声,就是强化知识产权的共享工作,进一步降低企业技术介入的门槛;三是《科技进步法》有关国家财政支持的科技项目专利成果的处置工作,以及知识产权创造、利用、保护及管理的内容,进一步加强知识产权工作,充分发挥专项知识产权的作用。联盟秘书处在座谈中汇报了联盟标准工作开展情况、联盟专利池建设情况及联盟知识产权后续工作计划与目标。长电科技代表汇报了02专项知识产权战略规划、知识产权管理的组织机构、专利管理办法、专利现况及专利技术转移情况、专利技术应用情况、2012年知识产权规划。通富微电代表也在座谈中汇报了公司现有知识产权情况、管理情况及构建知识产权合作联盟的情况。调研组还就专利的许可、使用及转移,专利池建设,信息平台建设等问题进行了提问式的交流。
  三、国家重大专项在整个产业链的作用,并对战略性新兴产业及相关产业辐射
  2008年,恰是国际金融危机爆发时期,专项的及时实施使得企业在此期间抓紧勤练内功,突破了一些关键的工艺技术,实现了产品及技术的升级,获得了自主知识产权,对企业抵御金融风险、提升市场竞争力起到了关键作用。同时也为企业提供了更高更广的发展平台和空间,提高了企业技术创新能力和科研成果转化能力,提升了自身装备水平和产业化能力。
  1.市场竞争力增强,经济规模进一步扩大,自主知识产权成果明显。
  在国家重大专项当中,集成电路封测产业链技术创新战略联盟以企业为主体、市场为导向、产学研相结合,以国家02科技重大专项“关键封测设备及材料应用工程项目”、“封测工艺先导性及产业化项目”、“先进封装装备及材料项目”等共计9个项目约80余个课题为技术驱动平台和纽带,依托封测产业链龙头企业长电科技、通富微电为主体,以规模化量产为技术创新立项的指导,并以此为需求组织研发工作。由于研发立项符合市场需求,以创新成果产业化为最终目标,联盟的创新活动对产业市场竞争力增强,特别是经济规模的快速成长起到了关键性的作用。
  首先是“十一五”关键封测设备及材料应用工程一启动,与此相关的国外进口材料立刻有了反应,纷纷降价。其次下设41个课题由26家单位承担的应用工程,通过实施过程的强化,α机、β机分阶段管理、层层把关,研发单位与应用单位之间的技术交流与沟通合作;严格任务时间节点考核,对课题的评估审核与跟踪监督,项目各研发课题形成销售数亿元,并形成出口。
  尽管受全球主要经济体疲软美国经济停滞不前,欧债危机升级的严重影响以及世界经济进入高通胀、低增长阶段和国内经济面临着同样压力的情况2011年集成电路产业面临全面滑坡。但国家专项实施的拉动,使得重大专项销售收入有了23.67%的增长,从而使集成电路产业2011年销售收入达到1572.2亿元,同比增长9.2%。
  自主知识产权成果显著,就“十一五”关键封测设备及材料应用工程一个项目就申请专利257项(计划114项),其中,发明专利83项(计划71项),已授权专利46项。攻克了70多项重大关键技术,部分技术填补国内在此领域的空白。
  2. 整合了封测产业链,带动了整个行业的健康发展。
  通过“关键封测设备、材料应用工程项目”项目的实施,首次实现了国内封测行业内两家龙头企业间的强强联合,建立了可针对以QFN/LQFP等先进封装外形为主所需的国产关键封测设备、材料实施验证的验证平台;同时联合上下游封装材料等20多家企业对关键封测设备及材料进行开发,实现用户单位与研发单位的有效联合,加强了研发单位设备及材料研发的工艺针对性,优势互补,联合攻关,协同发展,来提升国内封测行业的整体竞争力,加快了国产封测设备及材料的国产化进程,促进整个封测产业链的健康发展。
  如长电先进实现了圆片级封装相关技术的整体升级,实现了多种产品结构和工艺,使产品种类多元化,企业抵御市场风险的能力增强。同时,企业的部分技术甚至开始延伸至高端产品应用领域。项目实施,企业有机会和国内相关的支撑、配套行业进行全方位的合作,从IC设计到封装用设备、材料的开发等,一定程度上对整个封测产业链进行了整合,带动了整个行业的发展。
  3.分立器件、LED、光伏、装备、材料等相关产业产生的辐射和带动作用。
  项目实施建成的MPP平台为国内的IC设计公司提供了方便、快捷的服务,并基于国外客户的设计和封装经验,为国内的设计公司提供有价值的设计信息。开发适用于高端集成电路产品的制造特色工艺技术,降低其生产制造成本,无疑带动了我国集成电路设计业的发展以及高端电子产品终端应用的发展,如汽车电子产品、物联网传感器、LED驱动芯片等。
  项目实施带动了国内关键封装设备的发展,并提供了验证平台,带动了半导体器件的发展朝着模块化、集成化的方向发展,以适应各种电子设备小型化、轻量化、薄型化及多功能化的需要。同时对分立器件,LED, 光伏等产业的技术提升, 产业化销售产生显著幅射和带动作用。
  4. 企业研发能力增强,加快了国产化进程,降低了进口依赖度
  封测联盟在实施国家重大专项中优先切入量广面大完全依赖进口或者是国外垄断的技术创新项目课题加以立项,扭转了国内封测业依赖国外设备厂商和材料厂商的不利局面,推动了我国集成电路设备及材料的国产化,降低了封测企业设备、材料的购置费用,封测产业的发展形成了从工艺到设备、材料及测试上下游产业的配套。在封装材料方面,验证并通过了国产溅射靶材在晶圆级封装中的应用,同时,也完成了光刻胶去胶液、晶圆清洗液等关键封装材料的国产化。
  5.推进了产学研合作机制的完善,促进了企业管理和人才队伍建设。
  通过产学研合作方式的不断探索,逐渐形成了以企业为导向的有效的产学研合作模式,做到了企业与科研院所之间的优势互补,为促进各种创新要素向企业集聚,提高企业的技术创新能力和市场竞争力发挥了作用。封测联盟通过联合成员单位,最大程度地发挥产学研合作的优势,成员单位共同承担国家科技专项包括国家02专项、重点科技支撑项目等重大科研课题,以“十一五”立项的封装形式配套装备及材料为突破口,在设备、材料、测试仪器、引线框架等多个项目上开展攻关,强化了产业链上下游、供需双方紧密合作。
  借力专项的支持,吸引了一大批活跃在国内科研和生产一线的优秀人才,凝聚了我国一流的科研机构、高等院校和创新型企业的核心团队。很大程度上提升了企业技术人员的技术素养。实施过程中,一方面培养和提升企业的技术人才,另一方面为企业的发展储备高端技术人才。在诸多学科领域如精密机械、自动控制、精密光学、计算机应用、气动技术、系统工程学,培养了一大批技术人才,这些人才是企业赖以生存和发展的基石。
  尽管国内集成电路产业得到迅速发展,但仍难以满足巨大且快速增长的国内市场需求,国内所需的集成电路产品大量依靠进口,已连续两年超过原油成为国内最大宗的进口商品。“十二五”期间,国家将进一步加大集成电路产业和战略性新兴产业的政策扶持力度,进一步落实国发(2011)4号文的具体措施。封测联盟积极置身于全球一体化、产业分工的机遇与挑战之中,积极发挥比较优势,以市场需求为牵引,以重大专项为抓手,着力推进集成电路封测产业链的创新能力
  四、封测联盟加强运行机制建设,推进基础管理工作
  科学、务实、严谨、细致做好项目推进的基础管理工作。根据《国家科技计划课题承担人员管理的暂行办法》、《民口科技重大专项资金管理暂行办法》等相关文件规定,封测联盟结合项目特点制定了《国家02科技重大专项项目实施管理细则》,明确了项目的组织、实施、经费、成果的管理。还建立了项目自查报告制度、项目现场考察制度、项目答辩会制度,制订了《联盟经费管理办法》《联盟项目管理办法》;《联盟知识产权管理办法》;《联盟的解散和清算管理办法》;《封测专利池的管理实施方案》。加强研发单位与应用单位的技术交流,少走技术弯路缩短开发周期。建立了联盟理事长联席会议和秘书处工作会议制度,多次协调解决实际运行中的问题,积极围绕和探索联盟长效运行开展项目管理,充分发挥封测联盟在重大专项组织实施中的地位与作用。
  强化了运行的评估审核机制。由项目总体组、项目课题组、咨询专家组成的评估审核组,按阶段性目标进行现场实地考察与考核,彻底废除以往项目资料答辩、“纸上论战”的方式。在应用工程指标考核上,由验证企业对国外同类设备的优劣状况进行详尽比较,交由研发承担单位提出研发方案,采取对项目承担的实际状况作为考核依据,而不是以国外同类指标照搬照抄。应用工程在经费拨付上,严格按任务时间节点考核发放,针对量产化验证中出现的新问题,又及时召开项目推进会,在经费拨付上按四类不同标准区别发放,确保量产化验证不走样。
  秘书处编制了双月刊《集成电路封测产业链技术创新战略联盟简讯》,主要用于联盟成员单位及时了解和掌握封测产业链各端的技术市场走向、项目实施期间亮点企业的情况总结、对“十二五”项目建议等信息,得到了很好的反响。
  五、2012年工作思路和工作重点
  加快落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》确定的重点任务,以国家02专项、科技重大专项“关键封装设备及材料应用工程项目”、“封测工艺产业化项目”、“先进封装装备及材料项目”为技术驱动平台和纽带,依托各联盟成员单位的人才、技术和市场资源,联合开展集成电路封测产业链领域关键核心技术攻关,开发针对产业应用工程具有自主知识产权的重大创新产品,强化我国集成电路封测产业的核心竞争优势,形成我国集成电路封测产业关键技术与重大科技产品创新的强大推动力。
  1.加快技术创新联盟的制度建设和体系建设,增强创新能力。积极构建和探索多种、长效、稳定的产学研用相结合的机制,严格按程序做好封测联盟的换届工作。
  2. 充分认识以技术创新推动调结构、促升级的重要性,认真组织做好2013年国产IC封测设备设备\材料量产示范线项目。
  3. 继续组织专家对2011年项目封测类第25—31项项目位进行季度和年度检查,组织“国家科技重大专项“关键封测设备、材料应用工程”项目内部验收,确保02专项课题的完成,实现核心技术和关键产品的技术性跨域。
  4.充分发挥联盟组织协调、沟通联络、咨询服务等作用,组织开展各项专业技术活动,力求取得技术突破或阶段性技术突破。特别是加强联盟知识产权工作,进一步完善专利及共享机制,在联盟内部运营起来。
  5.以市场为导向,针对联盟成员单位提出的若干关键技术攻关或重大产品课题,确定牵头成员单位并按照项目协作攻关的组织方式,吸收配套企业、研究院所及系统开发方案,组织创新攻关。加快国家科技02重大专项“面向通讯、多媒体等高端芯片封装的封装设备与材料应用工程”推进。
  6.组织封测联盟成员单位开展封测产业链技术发展、市场方向的交流和研讨活动,组织有能力的成员单位在合作基础上开放资源,建立专业性公共技术平台,提高成员单位对集成电路封测产业链科技创新的支撑服务能力。完成《中国集成电路封测产业技术创新路线图》初稿修改。
  7. 秘书处编制了双月刊《集成电路封测产业链技术创新战略联盟简讯》按期编辑出刊。建立集成电路封测产业链技术创新战略联盟网站。
  8. 集成电路封装PQFP系列技术标准研究项目完成验收工作。
 
 
 
集成电路封测产业链技术创新战略联盟
                             二0一二年二月十八日