作为全球电子产品制造大国，近年来中国电子信息产业在全球市场地位迅速提升，产业链日渐成熟，为我国集成电路产业的快速发展提供了机遇。2014年，国家层面也开始加大了对于半导体产业的投入和扶持，中国集成电路产业迎来了新一轮的发展机遇。
目前，我国已经在集成电路高端装备、成套工艺、关键材料、封装测试等领域取得了部分突破。国内半导体封测环节大陆厂商在先进封装技术上也开始与国际一流水平接轨，部分电子企业进入了国外一线厂商的供应链，并开始步入规模扩张阶段。
数据显示，2016年中国半导体产业链销售额已达5609.5亿元，其中电子封装销售额就首次突破了3000亿元，已经占据了国内半导体产业的一大半。近10年来，中国半导体电子封装行业成长尤为迅速，封装企业总数由2001年的70余家，发展到2016年的330余家。
今天我们要介绍的气派科技就是其中一家发展较为出色的封装企业的代表，其首创的拥有自主知识产权的CPC封装技术更是吸引了业内的极大关注。3月28日，包括芯智讯在内的国内十多家半导体科技媒体前往气派科技进行了参观、访问，深入了解了气派科技。
坚持自主创新
气派科技于2006年11月在创新之都深圳成立，目前生产工厂位于东莞石排镇广东气派科技有限公司工业园内。公司成立之时可以说是赶上了中国半导体电子封装行业的快速发展机遇，不过彼时国内的集成电路产业主要集中在长三角，而封装这块也集中在长三角和甘肃的天水等地。所以，作为一家新成立的封装企业，其在珠三角地区难以获得产业集群优势。然而，国内集成电路最大的需求市场确是在珠三角地区，数据显示，珠三角集成电路的消耗量占到全国消耗量的70%-80%以上。贴近市场，相比竞争对手能够更迅速的了解到市场的需求，这也正是气派科技将立足点放在珠三角地区的一个重要原因。
同时，作为一家创立于中国的改革开放的前沿阵地和科技创新中心——深圳的企业，气派科技在创立之初就将坚持自主创新作为了其立身之本。而这也是其面对众多国内外竞争对手的压力之下，能够持续快速发展壮大的根本所在。
据2014年中国半导体行业协会的数据显示，气派科技封测业务收入位列内资封装测试企业第五名，为华南地区规模最大的内资集成电路封装测试企业。
“在集成电路封装领域，气派科技与国内一流封测企业尚存差距，但是我们敢去做开拓者。”气派科技创始人董事长梁大钟先生非常有坚定的说到。而坚持创新正是气派科技持续快速发展的引擎。
创新的IDF引线框结构
对于芯片封装来说，引线框是一个非重要的工具，其主要提供电路连接和Die的固定作用。引线框的主要材料为铜，会在上面进行镀银等材料。
2007年，气派科技在DIP14、DIP16等DIP产品上率先导入并推广新的IDF引线框结构。
据了解，气派科技的IDF引线框结构相比普通的引线框结构具有非常大的明显优势，能够在提高效率的同时，降低材料、场地、电能和人工成本。
随后在2008年，气派科技又开发出了优化的IDF DIP8 引线框，对相邻产品机械构造优化，减少了引线框宽度方向的尺寸。据了解，气派科技的这种IDF结构已经在国内被整个行业采纳和发展。
随后， 在得知ASM公司正在研发世界上最大工作范围的大矩阵键合设备时，气派科技率先研发出了IDF结构的280mm*95mm尺寸的大矩阵引线框，成为这一先进设备的最先使用者。
2011年气派科技正式引入“大矩阵+IDF”结构的高密度、大矩阵封装工艺模式，开发出了100mm*300mm高密度、大矩阵引线框封装工艺。相比之下，现在国际上引线框的尺寸一般在70mm*225mm。
据介绍，采用气派科技的100mm*300mm高密度、大矩阵IDF引线框封装工艺可以实现1584颗/条SOT23系列封装，而传统的70mm*225mm引线框则只能实现1200多颗/条。显然，这样做的好处是可以节省材料、提高生产效率，同时成本也会进一步降低。
据了解，气派科技在大矩阵IDF引线框技术上已经申请了专利。截止目前，已有18款产品使用该技术生产。
克服技术难题，引入铜线焊接工艺
封装是整个芯片制造与生产流程中不可或缺的重要环节，其主要目的是为了保护内部硅芯片、增强散热，但更为重要的是，封装是实现内部硅芯片与外部电路互联的媒介，这样一种电路的互连我们称之为“引线键合”。
此前金线焊接是应用最广、最成熟的键合工艺。与金线焊接相比，新兴的铜丝焊接工艺颇具优势，发展前景十分广阔。
相比金线来说，铜线在热导、电导、可焊性上颇具优势，而且铜线在成本上的优势更为突出。但是，相比金线焊接来说，铜丝焊接对于工艺技术要求更高。
气派科技应该是国内最早采用铜线焊接工艺，早在2008年的时候，气派科技就解决了一些列的工艺难题，在其产品当中引入了铜线的焊接工艺。据了解，目前气派科技的产品当中，铜线焊接的生产比例已经大于80%。
开发出DIP10封装形式
在国际上，DIP的封装形式主要有DIP8、DIP14、DIP16、DIP18和DIP20。可以看到，当集成电路的I/0的脚位数是9和10时，只能选择DIP14来实现，这样成本比较高，也浪费资源。
所以，气派科技在2010年率先开发了DIP10的封装形式，丰富了集成电路的封装形式。在满足客户需求的同时，也降低了客户的成本。
全新Qipai系列新品
2011年，气派科技根据市场需求，提出了对DIP系列产品进行升级改造的研究，并于同年推出了具有自主知识产权的Qipai系列产品，重新定义了DIP系列封装形式。新封装与现有技术生产的芯片更加匹配，实现品质更好、成本更低。
Qipai8是气派自主研发的一种全新的8引脚封装，相比原有的DIP8来说，在封装体积上缩小了近6倍，金属面积也减少了1倍多，占用PCB板的面积也减少了近2倍，每万只消耗的树脂减少了4.42kg。此外，由于整体的体积的缩小，使得信号传输的时间上也进一步缩短。
创新性的CPC封装技术
针对芯片尺寸越来越小、客户对体积要求也越来越小的趋势，封装的面积小，热导好，信号传输距离短的无引脚的QFN封装开始被用户青睐，但是它的缺点在于使用成本高、制造工艺复杂、封装成本高。
相比之下，SOP封装由于成本低、使用方便，所以依然被广泛采用。但是它的缺点也很多，比如：体积大，不能适应越来越小的芯片，不能满足小体积要求；PCB的占用面积大；信号传输距离长；类似封装形式多，只为体积而变，没有性能提升，有的成本更高。
针对这种情况，气派科技于2015年开始着手市场应用、工艺技术、材料技术调查研究，并于2016年推出了结合SOP和QFN这两类封装形式优点的拥有自主知识产权的CPC封装技术，并已在国内外申请专利。
据介绍，新的CPC封装技术是气派科技前期投资约7000万元（含生产设备投资）研发的成果，可替代50%-80%的SOP封装形式。气派科技创新的CPC封装节省了终端客户的PCB空间、缩短信号传输距离，因此信号延迟短，频率特性更好；通用性强（可以兼容不同的产品和不同的封装形式）；而且内引线短，可有效改善封装中的冲丝现象。
气派科技董事、副总经理施保球表示：“CPC封装顺应了芯片越来越小的趋势和消费类电子产品体积越来越小的要求，在拥有部分QFN优点的同时，兼顾了SOP类封装形式的各种优点并将同一脚位的产品统一，并且在成本上也更低。具体产品方面，对封装体积敏感、对散热性要求高的LED驱动芯片、低功率类产品的贴片封装，气派科技已有CPC4、CPC5封装解决方案提供给客户；对于一般IC封装，气派科技有CPC8/14/16/20/24封装解决方案可替代。对于有性能功耗要求的产品，气派科技还有ECPC（Expose CPC）系列封装解决方案可以提供给客户。”
据气派科技创始人、董事长梁大钟先生透露，气派CPC系列封装形式自去年推出后，已陆续推出8款CPC封装系列产品，在半导体封装行业中引起极大的反响，同时也获得客户大量好评。例如气派科技主要客户LED照明领域领头羊晶丰明源半导体有限公司就率先采用了创新的CPC4封装形式，取代其传统的SOT23-6和SOP8的封装形式。梁大钟表示，采用CPC4封装的LED驱动芯片的封装成本具有明显竞争优势，自11月推向市场以来，12月份就达到我们现有产能的满负荷生产，现已累计出货9000多万颗，预计2017年将出货6亿颗！2017年上半年，气派科技还将推出3款CPC封装系列新产品。他希望CPC封装IC数量到2017年底会占到气派科技年封装总量60亿颗的30%！
虽然CPC技术是气派科技自主研发，并拥有自主知识产权，同时它也确实是为气派科技带来了不错的经济效益，但是梁大钟先生却希望能够有越来越多厂商来采用这项技术。
“气派科技虽是封装领域后来者，但是愿当封装领域创新的开拓者，新的CPC封装技术不仅能够为企业带来经济效益，同时也能够为社会带来带来巨大的贡献，每年可节省的铜材和树脂（石油）高达数十亿人民币。我们非常希望能够有越来越多的厂商来采用CPC技术。我们可以先以授权方式，全面向同行开放CPC封装形式，为行业和社会贡献一份力量！因为市场很大，我们一家吃不完，如果大家都来采用CPC技术，它还将会发挥出更大的社会贡献。”气派科技董事长梁大钟先生最后总结到。
作者：芯智讯-浪客剑
