贺利氏电子上海创新中心:向着未来出发

2018年10月,全新的贺利氏电子创新中心(以下简称“创新中心”)在上海落成,目前占地600余平方米,拥有一支十余人的研发团队,为客户提供一系列工程服务、定制极具竞争力的材料解决方案。两年多来,创新中心取得了哪些进展,为中国电子行业客户创造哪些新的价值,未来又有哪些新的研究方向,且听创新中心负责人张靖博士一一道来。

创新中心的定位是什么,有哪些亮点和优势?

张靖博士,贺利氏电子中国区研发总监与工程服务负责人
张靖博士,贺利氏电子中国区研发总监与工程服务负责人

几年前,贺利氏电子提出了一个全新的战略,要从一个传统的电子材料封装材料的提供商,变成一个解决方案提供商。创新中心是实现这个战略的重要步骤。

一方面,我们创新中心为客户提供工程服务,让客户跟我们建立一个非常紧密的联系,甚至早期就参与到客户新产品的开发当中,了解客户的最新需求、新产品的方向、市场反应等等。由此,我们进一步明确研发方向,更好地给客户提供一揽子解决方案。

另一方面,有助于实施“China for China(在中国,为中国)“战略,通过创新中心平台建立贺利氏电子的核心能力,为现有业务提供支持的能力。有了这个能力以后,我们再继续往更加超前的应用领域拓展,包括引进一些全球领先的技术,为尽快实现本土生产,打下一个非常好的基础。

从行业来看,我们拥有全面的高端设备、经验丰富的科研专家、为电子电力与半导体行业客户提供更丰富、更全面的材料技术支持,在业界来说具有领先水平。

你们研发的重点领域是什么,取得了哪些进展和成果?

我们当前的一个研发重点,是聚焦支持客户在第三代半导体领域实现新的发展。

在中国,半导体产业发展至今经历了三个阶段:第一代半导体材料以硅为代表;第二代半导体材料砷化镓也已经广泛应用;而以氮化镓和碳化硅、氧化锌、氧化铝、金刚石等为代表的第三代半导体材料。

相较前两代产品性能优势显著,第三代半导体凭借其高效率、高密度、高可靠性等优势,在新能源汽车、通信以及家用电器等领域发挥重要作用,发展空间广阔。

我们非常积极地参与到第三代半导体的发展当中,很多地方都能看到我们的身影。比如,我们和国内许多做碳化硅或者电力电子封装的公司有广泛而深入的合作,我们的一批最新成果已经应用到一些客户的新能源电动汽车中,助力这个行业的发展。

请你介绍一下,创新中心拥有哪些重点的设备和核心的能力?

我们的创新中心配备多种先进设备,以满足现代电子行业需求。

压力烧结设备

烧结银技术被认为是目前最适合第三代半导体芯片贴装的关键技术。该项技术对烧结设备又非常苛刻的要求,创新中心的专业烧结设备能够精确的控制烧结温度,烧结压力的同时,还能够为芯片和基板提供氮气保护,避免氧化,保证烧结质量。

双腔室真空回流炉

可以在氮气保护下回流焊锡膏:精密贴片机,先通过焊锡膏粘接到基板上,再进入真空回流炉进行焊接加工,温度上限可达400℃。设备同时可以在腔体中通入甲酸来增加焊接过程的活性,提高焊接质量。能确保形成牢固可靠的粘接,同时可确保陶瓷覆铜基板的铜表面不会被氧化。

引线键合机

可以在较大的键合区域内,将粗细键合线或键合条带连接到基板上,并可使用多个不同的可换键合头,以满足客户的各种键合需求。

可进行耐久性试验的测试系统

材料系统的耐久性试验测试,会在最严苛的环境下进行,持续时间长达数周或数月。实验内容包括:高温储存测试,温度循环测试,功率循环测试等。

先进封装的尺寸日益小型化,与此同时,它们也会由于一个极小的缺陷而整体失效。电力电子的高功率密度和高散热要求,如果未经合理设计和测试,其整体可靠性将会大大降低。通过贺利氏的测试能力和工艺,我们可以为客户找出问题的原因,从而帮助他们有针对性地优化每一步的工艺。

光学显微镜+X射线检查+声波扫描技术

可用于检测器件表面上的缺陷,例如:最微小的刮痕或模糊影迹,肉眼不可见的内部空洞或层间裂缝;从而有效避免这些缺陷影响成品器件的长期可靠性。

芯片和键合丝的剪切或拉力试验

可以测量器件的受力极限,从而准确量化连接材料的质量和耐久性。

在融入创新生态圈方面,除了与客户合作,创新中心还有哪些合作伙伴?

校企合作也是我们的一个重点方向。

我们和国内电子行业相关的许多顶尖高校都有接触与合作,包括上海交通大学、复旦大学、上海大学等。他们有一些前沿的理论成果,有一大批优秀的教授、学生,而我们创新中心拥有非常先进工业级设备,这些学校是没有的,但是学校里面有一批标准化设备,有些甚至拥有国家重点实验室。

相对高校而言,我们距离产业端比较近,偏向于应用;高校偏向基础研究,基础设施比较完善。总之,双方可以取长补短,加强合作,共享成果。

请概括一下创新中心的未来发展方向,以及这对客户意味着什么?

作为创新研发中心,我们聚焦电子材料系统的研发和测试,为客户提供芯片组装以及元器件焊接和测试等服务。当初贺利氏将其设在上海,就是旨在专为中国市场服务——与客户近在咫尺,能更快响应客户需求。

当前,半导体行业在中国方兴未艾,将迎来一个高速发展的新时期。在国家战略方面,希望通过第三代半导体做一个弯道超车,方方面面投资了大量的资金和资源,做了很多扎实有效的工作,前景看好。未来,这些成果应用广泛,包括一些新兴领域,尤其智能电网、高铁、电动汽车等。例如,新一代半导体的耐压比较好、效率比较高,有利于节能。对此,贺利氏的客户们雄心勃勃、大有可为,我们满怀信心,将从源头上、技术上支持我们的客户取得更大的成功。

未来,贺利氏电子创新中心还将扩建充实。我们感谢客户和各界合作伙伴的支持与信任,期待与大家共同进步,一起推动中国电子行业的发展!