先进封装设备之争 | 国产划片机精度世界一流、稳定性二流、市占率三流

目前，国产划片机精度和速度已达到国际一线水平，但在稳定性和市场占有率上保持劣势。国产划片机国有率为10%，核心部件仍需进口。只有本土半导体设备、零部件厂商崛起，才能真正助力国内半导体产业实现自主可控。

在集成电路电子元件向精密微型与高度集成方向发展中，晶圆厚度越来越薄、晶圆尺寸越来越大、芯片之间的线宽、切割槽以及芯片尺寸逐渐微缩，这对划切技术提出更加苛刻的要求，高稳定性、高精度、高效率与智能化成为划片机的标杆。划片机作为半导体芯片后道工序的封装环节加工设备之一，用于晶圆的划片、分割或开槽等微细加工。

晶圆划片机，或切割机（Dicing Equipment），是一种使用刀片或激光等方式切割晶片的高精度设备。是半导体后道封测中晶圆切割和 WLP 切割环节的关键设备。切割的质量与效率直接影响到芯片的封装质量和生产成本。划片机广泛用于硅基集成电路、分立器件、光电器件、传感器等多种半导体产品的划切工艺，用于汽车半导体的封装工序。

应用环节 图源：腾盛精密

晶圆划片主要有刀轮切割和激光切割两种，刀片切割是使用最广泛的切割工艺，占市场份额的80%,用在较厚的晶圆（>100微米）切割，具备效率高、成本低、使用寿命长。激光切割属于非接触式加工，市场占比约20%，主要适用于切割较薄的晶圆（<100微米），具有高精度、高效率，且可避免对晶体硅表面造成损伤（厚度不到30um的晶圆则使用等离子切割，等离子切割速度快）。Chiplet技术切割芯粒最重要的设备就是激光划片机。目前国际主流划片设备的参数标准为：

X轴的直线度，误差控制在1-3um以内；

Y轴的定位精度≤2μm；

Z轴的重复定位精度1μm，还有测高精度、工作盘精度；

均切割速度为600mm/s，最高达1000mm/s；

工作行程300mm；

切割道宽度20um。

图示将短脉冲激光聚焦到晶片表面后进行照射。在一个晶圆上，由千百个芯片相连，相邻留有80um至150um的间隙（street），被划片机切割成单一的芯片，为下道粘片工序做好准备。随着芯片尺寸变小，street占用的加工硅晶圆面积会变得不成比例地增大。刀片切割变得非常低效。而激光切割可以处理大小几乎为0 的street。会有一些浪费，但宽度会大大减小，因此可以增加每个晶圆的裸片数量。图源：DISCO

国产晶圆划片机已到达世界一流

长久以来，在全球半导体晶圆切割设备市场主要被日资垄断，行业进口依赖度较高。未来半导体综合各调研机构数据：2021年的半导体晶圆切割设备市场约20亿美元（中国市场5亿美元），全球市场份额日本DISCO占据了超过70%，东京精密25%，国产化率为5%；2022年的半导体晶圆切割设备市场约17亿美元（中国市场5亿美元），2022年前三大厂商DISCO、东京精密和光力科技份额占比超过87%，DISCO占有超65%份额，东京精密25%，国有化率为10%。

近几年，主要国产划片设备厂商对标日企，通过“中国整合 全球并购”模式迅速导入中高端机型市场，划片机性能、精度和速度等指标达到国际一流水平，主要的OSAT和IDM厂商陆续批量导入国产划片设备。

随着国产替代加速，逐渐完备的中国半导体产业链将成为必然趋势，未来半导体预判在2023年用于先进封装的划片机/切割机国有率将提升到15%。未来几年中国新建的12英寸半导体晶圆产能将跻身世界第一，前后道半导体生产设备的需求量接近全世界的30%，这给中国设备厂商带来了巨大的发展空间，未来划片机的国有率将持续提升。但同时在产业化进程中依旧面临四大挑战：

在实现整机高精度的同时，如何提升稳定性保证高效稳定的产出；由于工艺差异，如何能快速高效交付以满足客户定制需求；在打破外资垄断市场同时，如何改变本土客户长期以来对进口设备依赖的使用习惯，并制定个性化的本土化批量导入服务方案，提升国产品牌的知名度和占有率；在提升整机国有率同时，如何在划片机核心零部件实现国产替代，包括精密封测装备、空气主轴、机器视觉系统及自动化控制模块、精密刀片及耗材、激光器及相关光学元件。

全球两大划片机巨头

晶圆切割机大厂DISCO成立于1937年，以刀片耗材业务起家，1975年开发出划片机，成功进入精密机械设备市场，并逐步成长为全球精密研削切设备龙头。2007年，公司开发出可以用激光进行晶圆切割的设备，自此激光切割逐渐发展起来。自创社以来，向全世界范围内1000家以上客户供应产品的迪思科，拥有从产品的研发、制造、试切试磨实验到售后服务的系统化支援体系，组成强大的迪思科全球网，中国国内分支机构有11处。

DISCO是晶圆切割机（Dicer）市场全球最大厂商，代表着国际半导体划片机技术的最高水平，在精度、稳定性、市占率方面始终保持领先的优势。激光切割是与刀片切割并重的Kiru技术的支柱，DISCO近年来倾注了巨大的心力，在硅片制造、晶圆制造、芯片封装等多个环节均有应用。在此介绍提高加工速度和切断复合材料等利用激光特性的加工技术包含利用激光进行蓝宝石加工、隐形切割应用技术、DBG＋DAF激光切割、激光全切割加工、Low-k膜开槽加工。应用于芯片切割的隐形切割设备型号是DFL7340（定位精度3μm，重复定位精度2μm）、DFL7341/DFL7362（定位精度3μm，重复定位精度1μm）；适用于DBG＋DAF激光切割、激光全切割加工的设备型号是DFL7160（定位精度3μm，重复定位精度2μm）；适应于Low-k膜开槽加工的DFL7161（定位精度3μm，重复定位精度2μm）；

DFL7161参数 图源：DISCO

DISCO 2022年销售额同比增长约10%至约2800亿日元，连续第三个财年创历史新高，营业利润预计接近1100亿日元。Disco约占全球70%左右的划片机市场份额，其来自中国大陆及中国台湾的营收占比接近50%，划片刀等耗材占比约28%。

由于电动汽车所需的功率半导体需求持续增长，带动部分设备需求强劲，DISCO目前现有工厂产能持续全开，从2023年起，DISCO计划在今后10年内将切割/研磨芯片、电子零件材料的制造设备产能一下子提高至现行的约3倍，将兴建于广岛县吴市的新工厂投资800亿日圆，视需求动向将分3期工程依序扩增产能。此外，DISCO也计划在长野事业所茅野工厂（长野县茅野市）附近取得建厂用地，计划在2025年度兴建新工厂，主要是应用于电动汽车等用途的功率半导体需求扩大。

由于中国封测厂对DISCO划片设备需求旺盛，造成订单积压严重，创十年最高水平，但产能受限，这为国内切割厂商提供了难得的抢单机遇。

东京精密成立于1949年，最初从测量仪器起家，于1970年代开始研发出晶圆划片机。最早于1994年以代表处的形式入驻中国市场，伴随着中国制造业的迅速发展、大数据的广泛应用。

东京精密自1970年开发了第一台晶圆切割机A-WD-75A以来，为高精度芯片分割和半导体产业开始时期的高效率化做出了很大的贡献。2011年开始量产最先进的半导体生产线中世界最小、速度最快的划片机AD3000T/S（1000 mm/s）；2012从三菱综合材料“收购精密刀片业务”开始制造、开发和销售；2017年与Panasonic Factory Solutions Co., Ltd.合作开发激光开槽装置。

公司继承开发当初的技术的基础上，开发了激光切割机ML300EXWH（定位精度2um，直线度1.5μm，重复精度1μm）以及融合了最新的Fluidics、Mechatronics、Energy Conservation技术的AD3000T-PLUS/AD3000T-HC PLUS（定位精度2um，重复精度1μm，最高速度1000mm/s）,正引领新的切割技术。

2023年推出最新的全自动激光切割机AL3000，具备独特的激光引擎、激光开槽、切割、同时实现高品质和高效率加工;与Panasonic共同开发的等离子切割工艺，推出等离子切割机APX300-DM。

激光切割机ML300EXWH 图源：ACCRETECH

目前，ACCRETECH在中国设立13家办事处、2家展示中心，1家组装厂和1家精密实验室。为了满足广大客户的需求，近期公司还设立了研发部，为实现测量及半导体设备更高端的一体自动化功能而添砖加瓦。

划片机国产队列

光力科技是本土刀片划片机的引领者。公司在切割划片设备、刀片耗材、核心零部件具有深厚的技术积累和产品布局。先后在半导体划片机业务板块通过三次海外并购且顺利整合，快速成长为全球排名第三的半导体切割划片设备供应商。先后收购半导体划片机发明者的英国LP、核心零部件气浮主轴业内领先者LP，控股全球第三大划片机公司以色列ADT公司，并通过人员、技术、专利等方面的顺利整合，研制本土化的主流机型——全自动双轴 12 寸全自动划片机ADT -8230（定位精度3μm，重复定位1μm，），半自动双轴晶圆切割划片机ADT-6230、半自动单轴切割机ADT-610等系列产品，公司切割划片机性能处于国际一流水平，公司客户覆盖面较广，主要客户为OSAT和IDM厂商。

ADT -8230参数 图源：光力科技

公司已与日月光、长电科技、通富微电、华天科技、嘉盛半导体等国内外封测头部企业建立了稳定的合作关系。公司在郑州航空港建设划片机产业基地一期，预计2023年底国内半导体切割划片机可以达到年产500台的生产能力。

在激光划片部署方面，公司表示子公司以色列ADT在几年前已开发并销售了激光晶圆表面处理设备，在客户产线成功应用，国产化激光划片机也在按计划研发。

和研科技是一家专业从事半导体精密划切设备研发、生产、销售及服务的国家高新技术企业，主营6~12英寸DS系列精密划片机（DS26092009100830820623616等型号）、JS系列全自动切割分选一体机等半导体专用精密切割设备。

DS9260全自动划片机兼容主流8、12寸圆形晶圆，多片方形封装基板等加工规格，在市场上成功打破了12英寸晶圆划片设备的国外垄断，成为国内第一家在晶圆划片切割领域大批量量产使用的划片机品牌，实现了国产化替代。

DS9260划片机参数  图源：和研科技

2022年推出全自切割分选一体机JS2800，为国内首款完全自主设计研发的JIGSAW产品。面对集成电路行业中QFN，BGA，LGA等主流产品精密切割，可以极大提高加工效率和自动化程度。与之匹配的KIT组件目前已在和研科技苏州公司顺利投产，在长电等封测成功量产。

2022年完成B轮融资，融资款将主要用于高端全自动系列产品研发、12英寸精密划片机产能释放及苏州子公司新产品项目建设，并企业计划投资3.15亿，拟建设占地95亩的半导体精密设备生产基地项目。2023年获得国家集成电路产业投资基金二期股份有限公司投资。并推出全新HG系列磨片设备、升级迭代JS、DS系列划片设备面向市场。

京创先进是一家半导体精密切割设备厂商，专注于半导体材料精密切磨领域，精密划片机、激光划切机是其核心业务之一。京创先进团队通过三维模拟仿真设计技术、高精度机台的精密加工及热处理技术、多维运动控制联动优化技术、几何误差软件算法补偿技术等多项核心技术，确保整机高精度的长期保持和可靠性。

JDV-9230 JIG SAW参数 图源：京创先进

京创先进率先实现12英寸全自动精密划片机产业化的自主创新，产品线已拓展至JIG SAW设备、减薄设备以及其他先进制程等多个半导体专业设备领域，量产了JDV-9230 JIG SAW、ARP9100 Panel Saw、AR3000、AR6000、AR7000、AR7200、AR8000、AR8200、AR9000系列6-12英寸系列，广泛应用在半导体集成电路、GPP/LED氮化镓等芯片、分立器件、LED封装、光通讯器件、声表器件、MEMS等芯片划切生产中。

2023年3月完成数亿元B+轮融资。本轮融资将主要助力新技术攻关、新产品研制、全自动产品产能扩充，及市场推广和品牌建设

大族激光作为中国工业激光设备制造的开拓者，凭借先进的激光加工技术整合与应用，致力为高端芯片制造提供专业的加工方案和技术支持服务。在晶圆切割设备领域有全自动晶圆激光开槽设备DSI-S-GV5232（600mm/s，加工精度≤±3μm），碳化硅晶圆改质切割设备设备DSI-S-TC9310（加工速度400-1000mm/s，加工精度±1μm，重复定位精度1μm），适用于SiC，GaN，LT，LN等晶圆改质切割。

DSI-S-TC9310参数 图源：大族激光

迈为股份泛半导体领域高端装备制造商，目前在半导体装备领域，公司凭借在激光技术在光伏领域的积累，已率先实现了半导体晶圆激光开槽、激光改质切割等装备的国产化，并聚焦半导体泛切割。激光改质切割设备MX-SSD2C（切割速度可达1000mm/s），配备高精度的晶圆表面高度追踪及补偿系统，保证晶圆加工的稳定性，适用于硅晶圆如 MEMS， RFID 等产品的激光改质切割；激光开槽设备MX-SLG1C ，适用于Low-K/CMOS等半导体晶圆表面刻线开槽（开槽深度≥10μm，切割速度可达1000mm/s）

MX-SSD2C参数 图源：迈为股份

博捷芯为博杰股份控股子公司，通过收购陆芯半导体，升级为一家专业从事半导体材料划片设备及配件耗材的研发、生产、销售于一体的高新技术企业。成功研制出兼容12、8、6英寸自动精密划片设备，建设并完善了该设备的标准产业化生产线，目前已成功研制并量产BJX3252 6、BJX3352、BJX3356、BJX63661精密划片机，设备性能均超国际标准（直线度1.5μm。定位精度可达2um，最大速度600mm/s）。可用于光通讯等行业IC、QFN封装、DFN封装、BGA封装、LED基板、光学光电。

BJX6366型12寸双轴精密划片机 图源：博捷芯

达仕科技是专注于晶圆及封测领域的高端设备供应商，拥有第三代激光划片机，主要包含无缝切割、激光开槽、激光隐形切割三类设备。无缝激光采用达仕专利光源技术，速度是传统刀片的5倍，切割道小于5um，大幅降低切割道尺寸；激光开槽采用皮秒光源及最新SLM多焦点技术，可完成20-120um的开槽，开槽深度可做到20um以上，热影响区控制在2um以内，槽底平整度小于1um。激光隐切采用红外光源SLM多焦点技术 RTF实时焦点跟随技术。产品型号有DRT505FX，可实现对碳化硅、晶圆、光学玻璃、氮化镓的高效率精密切割。

作为一家跨国公司，达仕科拥有全方位一站式营销和服务网络，遍及中国大陆及中国台湾、德国、美国、新加坡、马来西亚等地。其激光划片设备是长电等封测大厂最为广泛采购的设备之一。

北京中电科是以集成电路封装装备为主的科研生产骨干单位，公司有全自动划片机HP-1221/1201/808/6103/6100系列，激光划片机JHQ-410系列。十余年来，公司累计为国内外客户提供划片机等设备1000多台(套)，为我国集成电路产业的发展做出了重大贡献。

JHQ-410系列 图源：中电科

腾盛精密拥有半导体封测晶圆划片、成品切割/分选方案，定位精度≤03μm@310 mm，重复定位精度：1μmm，产品型号有ADS1010/1220/1210//2100/3200主要应用于圆、QFN、BGA、MEMS、SIP、PCB、EMC导线架、玻璃、陶瓷。

镁伽是半导体领域制造和测试装备的创新者，拥有众多成熟可靠的产品和解决方案。晶圆切割设备Y轴定位精度0.003mm/305mmZ轴重复精度0.001mm，代表型号有全自动双主轴晶圆切割机MRS-DT260。拥有sic激光切割机，携带FDC自动焦点跟随系统，实时调整切割位置，精度高，可兼容±15um片厚误差。

艾凯瑞斯目前的核心产品为半导体划片机及划切整体解决方案，掌握了超精密磨床设计、超精密气浮主轴技术、超精密检测技术、超精密运动控制技术、金刚石砂轮技术等。主要应用于半导体晶圆切割，主要设备有SD1222/612A/1212A/1222A,可实现定位2um,重复定位1μm，切割速度可达800mm/s。

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