

美国正在重振其半导体制造业,这是一项系统工程,要做的事不止当下热炒的这些。(南京人才)
半导体芯片就像苹果派一样美国化,这也是为什么 2022 年CHIPS科学法案(创造有益的激励措施来生产半导体)具有振兴国内电子制造业的巨大潜力的部分原因。
2022年 8 月签署成为立法的雄心勃勃的产业战略以“历史性投资”为特色,以提高美国的竞争力、创新和安全,同时增强美国制造半导体、先进封装和复杂集成系统的能力。
在加强美国制造业和提高供应链弹性方面,芯片和科学法案为多年来持续影响汽车、计算和消费电子市场的芯片和先进封装短缺提供了急需的喘息机会。此外,这项受欢迎的投资可以帮助定位美国电子制造生态系统,以引领通信、诊断和治疗、清洁能源、量子计算和人工智能 (AI) 领域的新兴发展。
构建电子制造创新生态系统
在本文作者所在公司所属的美国半导体创新联盟 (ASIC) 中,一个由企业、大学、国家实验室和非营利组织组成的广泛联盟设想建立一个全国性的技术网络,该网络具有分散在各地的枢纽,以加强美国电子制造生态系统的领导地位. ASIC 成员提出了一个超功能组织框架,可以为研究、开发、测试和转让技术和制造突破提供灵活的试验场,以确保更强大的国产芯片和先进封装供应链。
迫切需要一个电子制造创新生态系统,将工业 4.0 和智能制造中最具前瞻性的思想家结合起来,以帮助创建更具可扩展性、可持续发展的美国半导体和先进封装供应链。为实现这一目标,代表电子制造供应链各个阶段的 ASIC 成员联手提交了一份关于建立国家半导体技术中心 (NSTC) 和国家先进封装制造计划 (NAPMP) 的提案,以通过 CHIPS 和科学法案获得资助。
ASIC 提议在六个月内建立一个 NSTC 创新中心,这是一项雄心勃勃的技术议程的一部分,该议程利用其成员广泛的半导体、先进封装和复杂集成系统研发专业知识,从模拟、设计和材料到加工、制造和测试设备以及总装。如果被商务部选中,ASIC 将跟随其 NSTC 创新中心与大学和公司领导的卓越联盟 (COE) 一起支持该中心的运营。
同样发挥关键作用的是非营利性国际电子制造计划 ( iNEMI )。该组织促进研发侦察和路线图制定工作,并与电子制造商和供应商、协会、政府机构和高等院校的成员一起领导技术项目。通过规划全球电子制造生态系统的未来方向,iNEMI 确定并解决技术和基础设施差距,以提供创造性的战略解决方案,从而加速电子制造技术的开发和部署。
协作、合作和连接的新模式
鼓励在这个电子制造创新生态系统中加强合作的新合作模式正是解决大量半导体供应链问题所需要的。多元化的经验和想法是参与联盟的最大好处之一,这些联盟汇集了来自大学、初创企业和中小型企业、国家实验室和跨国组织的领先思想和创业思想家。对于解决影响半导体、先进封装和复杂集成系统制造的未来的一些最令人困惑的问题,每个人都有独特的视角。
还需要从智能制造的历史中吸取一两页,以快速从创新走向商业化。正如我之前所写,智能制造是一项团队运动,推进制造业需要来自运营、工程和 IT 的代表。半导体、先进封装和复杂的集成系统制造需要人员、系统、工具和机器之间进行类似的数据共享和连接,以缩小关键数据差距,同时实现更高水平的数据智能。
先进封装和复杂系统
毕竟,芯片在被封装或集成到复杂系统之前只是一个裸片,这就是为什么外包半导体组装和测试 (OSAT) 和印刷电路板组装 (PCBA) 公司是电子制造大局的重要组成部分。
为驱动新型消费电子产品、医疗设备和自动驾驶汽车而需要越来越小、更轻和功耗更低的芯片,这进一步使这些复杂集成系统的设计和开发复杂化。将微型芯片、先进的 3D 封装以及光电和机电设备嵌入到复杂的产品中——例如高分辨率相机模块、车辆 ADAS 系统、AR/VR 光学硬件、用于量子计算和高速通信的光子学设备以及micro-LED 显示器——需要先进的 AI 支持的自动化制造技术,包括主动对准以及高精度组装和点胶。
我们需要对芯片以外的一切有更多的了解,以便与半导体供应链的上下游参与者更有效地合作。为此,必须了解芯片是如何封装的,或者应用程序是否根本不需要封装。裸芯片越来越多地从晶圆上进行处理,以集成到消费电子、航空航天、国防、工业、医疗保健、汽车和通信产品中发现的更小、更轻和更低功率的复杂系统中。
芯片制造商也在加速异构集成开发活动,并通过组合“小芯片”(具有专门功能的小型集成电路)来研究创新的芯片分解结构。互连小芯片需要系统级芯片设计,以及先进的封装和复杂的系统集成技术。OSAT 和 PCBA 公司正在不断发展以提供一系列功能和服务,包括晶圆研磨和切割、中介层和嵌入式桥接组件、引线键合、晶圆对晶圆键合、裸芯片处理、芯片凸块等。(南京人才网)
正如我之前在无数制造业话题上多次说过的那样,推动这个重要行业向前发展需要举全村之力。由于 CHIPS 法案,正在进行投资以加速研究并鼓励在电子制造生态系统的各个方面提高协作和创新水平。这是一个激动人心的时刻,也是一个为确保半导体以及先进封装和复杂集成系统制造的未来充分发挥其潜力做出贡献的绝佳机会。
