我最近參觀了在俄勒岡州比弗頓的MKS工廠，采訪了Todd Templeton、Chris Ryder、Kyle Baker和Martin Orrick。值得注意的是，MKS在2019年收購(gòu)了ESI，并保留了ESI品牌。在這次采訪中，他們介紹了MKS采用HDI和UHDI技術(shù)的方法、基礎(chǔ)材料的現(xiàn)狀，以及前沿技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

Nolan Johnson：Todd，目前的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)是什么，客戶有什么動(dòng)態(tài)？有哪些挑戰(zhàn)?

Todd Templeton：提到HDI，行業(yè)發(fā)生了有史以來(lái)很大的變化，即更多的投資進(jìn)入了IC載板領(lǐng)域。2019年我們推出了主要針對(duì)HDI市場(chǎng)的Geode鉆孔系統(tǒng)。從那以后，我們經(jīng)常聽到客戶說(shuō)“這個(gè)系統(tǒng)很好，但貴公司能開發(fā)針對(duì)IC載板的設(shè)備嗎？”因此我們關(guān)注ABF(Ajinomoto積成膜)載板，并加大投資以滿足客戶的需求。

Chris Ryder：我們將Geode CO2鉆孔系統(tǒng)擴(kuò)展到IC載板領(lǐng)域，結(jié)果證明它是可以適用于廣泛應(yīng)用的極佳模塊化平臺(tái)，可以很好適應(yīng)各種剛性面板產(chǎn)品。目前Geode鉆孔系統(tǒng)已經(jīng)有了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，從標(biāo)準(zhǔn)的商用HDI產(chǎn)品到mSAP和SLP載板，但這些都是覆銅板材料。因此我們制定了擴(kuò)展FCBGA市場(chǎng)的未來(lái)計(jì)劃，一直在為該市場(chǎng)開發(fā)和調(diào)整平臺(tái)，以適應(yīng)額外的ABF特有結(jié)構(gòu)。

需要明確的是，我們通過(guò)高端Geode鉆孔系統(tǒng)配置為部分基于ABF的市場(chǎng)提供服務(wù)，但仍需更具體地關(guān)注該產(chǎn)品的范圍和細(xì)分市場(chǎng)。隨著發(fā)展我們會(huì)分享更多的信息。

Johnson：你是否發(fā)現(xiàn)全球范圍的投資意愿都增強(qiáng)了?

Templeton：是的，到處都是這種情況，不局限于地區(qū)。正如Chris所說(shuō)，我們有針對(duì)HDI和mSAP市場(chǎng)的穩(wěn)定產(chǎn)品平臺(tái)，但客戶表示“在IC載板方面的投資越來(lái)越多，你們有相應(yīng)的解決方案嗎？”通過(guò)對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行一些小的調(diào)整，可以擁有在該領(lǐng)域極具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，這一需求推動(dòng)了我們?cè)趧傂园孱I(lǐng)域的開發(fā)和關(guān)注。對(duì)于撓性PCB，我們有多種方式來(lái)支撐對(duì)產(chǎn)品的需求。

Johnson：疫情開始時(shí)你認(rèn)為這些應(yīng)用將成為主流，現(xiàn)在是否發(fā)生了變化?

Templeton：有改變嗎？最初主要是由5G驅(qū)動(dòng)，要確保每件產(chǎn)品都有正確的元器件，比如天線、間隔站等。我認(rèn)為現(xiàn)在情況沒有太多變化。

Ryder：疫情導(dǎo)致對(duì)高功率、高性能計(jì)算（high-performance computing ，HPC）產(chǎn)生了更多的需求。這無(wú)疑是FCBGA和ABF快速發(fā)展的推動(dòng)因素。疫情之前該市場(chǎng)就開始發(fā)展了，但自那之后，焦點(diǎn)有所增長(zhǎng)，需求也在加速發(fā)展。

Johnson：還有基于云的數(shù)據(jù)中心和核心信息流內(nèi)容？

Ryder：是的。過(guò)去幾年，服務(wù)器、HPC和數(shù)據(jù)中心需求一直在上升。另一方面，客戶對(duì)所投資的技術(shù)以及投資的時(shí)機(jī)變得更加謹(jǐn)慎，這在一定程度上改變了過(guò)去十多年采用新技術(shù)的速度。

Johnson：這似乎意味著經(jīng)濟(jì)正在放緩并趨于保守。

Ryder：不一定。制造商希望能夠?qū)δ壳暗氖袌?chǎng)趨勢(shì)做出更迅速的反應(yīng)，而不是對(duì)長(zhǎng)期趨勢(shì)進(jìn)行猜測(cè)。例如客戶希望縮短設(shè)備的交付周期，以便在產(chǎn)品整合、產(chǎn)品實(shí)施和上市方面做出更及時(shí)的決策。在行業(yè)的某些領(lǐng)域，通過(guò)及時(shí)響應(yīng)這些需求我們?nèi)〉昧艘恍┏晒Α．?dāng)客戶決定啟動(dòng)項(xiàng)目時(shí)，他們無(wú)法接受購(gòu)買制造工具需要一年的交付周期。因此敏捷性將有益于我們。

Johnson：部分市場(chǎng)顯示我們正處于從電路板制造到組裝的激進(jìn)投資邊緣。在過(guò)度優(yōu)化供應(yīng)鏈方面，我們吸取了很多教訓(xùn)。

Ryder：我認(rèn)為最近東南亞和北美地區(qū)業(yè)務(wù)和發(fā)展的增長(zhǎng)對(duì)公司和團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是非常積極的促進(jìn)。

Templeton：這一趨勢(shì)確實(shí)有些逆轉(zhuǎn)，美國(guó)和歐洲在這方面的投資更多。以前這并不是受到重視的選項(xiàng)。

Ryder：例如，我們的鉆孔系統(tǒng)與北美PCB制造市場(chǎng)的相關(guān)性越來(lái)越強(qiáng)；老實(shí)說(shuō)這不是開發(fā)該工具時(shí)的核心關(guān)注點(diǎn)。美國(guó)PCB市場(chǎng)的技術(shù)范圍不同于亞洲市場(chǎng)，對(duì)此我們?cè)诩夹g(shù)開發(fā)方面有了新的焦點(diǎn)和區(qū)域投資，我們很自豪能夠進(jìn)軍美國(guó)PCB市場(chǎng)。

Johnson：北美和歐洲地區(qū)的優(yōu)勢(shì)是更模塊化和適應(yīng)性更強(qiáng)。但亞洲就不是這樣了，亞洲已經(jīng)優(yōu)化了全面生產(chǎn)。這為公司在北美的擴(kuò)張奠定了基礎(chǔ)。你發(fā)現(xiàn)這種情況了嗎?

Ryder：我們發(fā)現(xiàn)了一些跡象，有一些標(biāo)示性投資。例如我們最近成為了TTM的戰(zhàn)略合作伙伴和供應(yīng)商。目前我們沒有看到較大的擴(kuò)張，但重新關(guān)注點(diǎn)顯然是卓越制造。我們會(huì)看到它的發(fā)展方向。《CHIPS法案》是朝著正確方向邁出的一步，但它也是供應(yīng)鏈上的三四步。它開始考慮半導(dǎo)體采購(gòu)問(wèn)題，但沒有直接考慮PCB、載板和封裝技術(shù)的采購(gòu)問(wèn)題。或許我們會(huì)看到，在這些細(xì)分市場(chǎng)上的一些國(guó)內(nèi)投資將從半導(dǎo)體繁榮中剝離出來(lái)。

Johnson：根據(jù)你所看到的行業(yè)活動(dòng)，北美公司在投資什么類型的設(shè)施？是否有更多未開發(fā)地區(qū)的機(jī)會(huì)?

Ryder：我沒有看到新建很多未開發(fā)區(qū)，但這并不是說(shuō)沒有。

Johnson：那么這些公司正在調(diào)整和更新現(xiàn)有設(shè)施嗎？

Kyle Baker：基本上是這樣的，盡管規(guī)模比我們從亞洲客戶那里看到的要小。

Johnson：當(dāng)考慮HDI，尤其是UHDI中的特征尺寸和公差時(shí)，在異構(gòu)集成方面有很多工作要做，使這些組件和部件相互配合。我們開始縮小尺寸，類似于半導(dǎo)體行業(yè)在潔凈室制造的尺寸。

Templeton：我們發(fā)現(xiàn)工廠環(huán)境的清潔度和控制越來(lái)越關(guān)鍵，尤其是對(duì)我們的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)。當(dāng)然，隨著面板通孔和密度的增加，系統(tǒng)、環(huán)境、溫度控制和濕度控制的公差將更加嚴(yán)格。這一切都在發(fā)揮作用。

Johnson：還有載板本身。

Ryder：鉆孔對(duì)系統(tǒng)清潔度的需求一直存在，但凡事都有兩面性。有來(lái)自車間清潔度的因素，還有系統(tǒng)本身的因素。這是兩種不同的需求。在美國(guó)PCB制造業(yè)中，我們目前沒有看到任何不匹配的清潔度公差。但隨著特征越來(lái)越小，需要更多地關(guān)注客戶設(shè)備。外部因素，如空氣質(zhì)量和溫度完整性，對(duì)系統(tǒng)能否有效運(yùn)行起著重要作用。對(duì)我們而言，需要與當(dāng)前和未來(lái)的客戶密切合作，以確保無(wú)論是系統(tǒng)內(nèi)部還是外部，都有最佳的條件來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的小型化。

Johnson：似乎即將有更清潔的新工廠，專門從事UHDI和HDI生產(chǎn)。

Ryder：我不是說(shuō)高端產(chǎn)品不應(yīng)該有更嚴(yán)格的公差。歸根結(jié)底，這是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，高端領(lǐng)域需要的投資可能還不能完全適應(yīng)目前PCB和載板市場(chǎng)。

Johnson：我不知道PCB在經(jīng)濟(jì)上與半導(dǎo)體有多大區(qū)別，但半導(dǎo)體的高性能驅(qū)動(dòng)了工廠對(duì)PCB的多數(shù)要求，PCB是一種低成本產(chǎn)品。對(duì)此貴公司如何削減成本？如何在最低限度的前提下保持盈利?

Ryder：可以肯定的是，這是一種方法的轉(zhuǎn)變，而答案部分是基于更多部門間的合作。我們發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面或產(chǎn)品設(shè)計(jì)層面的交互越來(lái)越多。僅僅需要一個(gè)可以鉆X個(gè)通孔的系統(tǒng)已經(jīng)不那么容易了，無(wú)論是從軟件自動(dòng)化的角度，還是從實(shí)際面板裝載的角度，或者從產(chǎn)品清潔度的角度來(lái)看，微觀/宏觀環(huán)境對(duì)產(chǎn)能和質(zhì)量的要求都開始相互影響。

為了更高效、更可持續(xù)、更經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)，需要某種意義上的共同開發(fā)。

Templeton：我們也聽到了更多關(guān)于自動(dòng)化需求的信息。過(guò)去在半導(dǎo)體行業(yè)，所有東西都是手動(dòng)移動(dòng)的，接著是前開腔體（front opening universal pods，簡(jiǎn)稱FOUP）、前開式運(yùn)輸盒（ front opening shipping box ，簡(jiǎn)稱FOSB）、高架升降機(jī)。PCB行業(yè)正朝著該趨勢(shì)發(fā)展，使面板處理裝置自動(dòng)化，使工藝之間的移動(dòng)自動(dòng)化。

Johnson：貴公司的設(shè)備如何應(yīng)對(duì)這種情況？設(shè)計(jì)的關(guān)注點(diǎn)有哪些變化？疫情暴發(fā)后，出現(xiàn)了一定程度的變化。我們?cè)谌藛T配備方面，尤其是后備人員配備存在嚴(yán)重的問(wèn)題。因此推動(dòng)了制造商實(shí)現(xiàn)更多的自動(dòng)化，以便集中現(xiàn)有的員工專注于擅長(zhǎng)的工作。弄清楚這一點(diǎn)，特別是在PCB制造工廠方面，一直是特別棘手的問(wèn)題。

在美國(guó)新罕布什爾州有一家名為GreenSource的工廠，擁有一個(gè)完全成熟的、直到層壓工藝的一站式制程。他們建立了全自動(dòng)化的批量生產(chǎn)系統(tǒng)，批量可為1塊面板。該系統(tǒng)甚至?xí)贸龌瘜W(xué)藥水，沖洗槽，并為下一塊板添加新的化學(xué)藥水。系統(tǒng)以傳送帶的方式運(yùn)行，已經(jīng)證明了可以做到。這并不是一項(xiàng)巨大的投資，當(dāng)然不能與半導(dǎo)體工廠相比，但在此之前，還沒有公司真正實(shí)現(xiàn)這種級(jí)別的自動(dòng)化。它是如何將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的？

Martin Orrick：我們現(xiàn)在看到的自動(dòng)化挑戰(zhàn)與疫情前沒有太大區(qū)別。如果你審視我們的設(shè)備，并將其分為剛性環(huán)境和FPC環(huán)境，可以肯定地說(shuō)，99.9%的剛性應(yīng)用都需要某種程度的自動(dòng)化，即從輸入設(shè)備提升面板（無(wú)論是疊層、磁帶、疊層面板），還是使用工具進(jìn)行處理，并將其放入類似的輸出設(shè)備和容納盒。HDI領(lǐng)域可能有一兩個(gè)可以手動(dòng)加載的小應(yīng)用，但很少。

在FPC領(lǐng)域，我們的工具被銷售到各個(gè)領(lǐng)域。任何從事大批量生產(chǎn)的企業(yè)，比如手機(jī)的FPC，都傾向于運(yùn)行自動(dòng)化的卷對(duì)卷解決方案。要么是250~260毫米寬的卷材，要么是500~520毫米寬的卷材。他們投入生產(chǎn)的部件批量非常大，以至于這是他們唯一生產(chǎn)的部件；即他們只生產(chǎn)這種部件。FPC領(lǐng)域也有一些工具用于非卷對(duì)卷的情況。通常這是在小批量、快捷生產(chǎn)應(yīng)用中，其中可能并不需要自動(dòng)化。

直到近期，我們銷往北美和歐洲的大多數(shù)工具都還沒實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，只是手動(dòng)裝載，因?yàn)樗鼈兊纳a(chǎn)批量小。但總的來(lái)說(shuō)，在整個(gè)FPC領(lǐng)域，自動(dòng)化與非自動(dòng)化工具的比例可能為六四開。隨著FPC技術(shù)的發(fā)展，我們會(huì)在FPC領(lǐng)域看到更多的自動(dòng)化。

Johnson：我相信，找到針對(duì)多品種生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的方法也是有壓力的。這一領(lǐng)域是什么狀況?

Ryder：在剛性板方面，我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)是適應(yīng)任何可實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化工序。我們有很好的第三方合作伙伴來(lái)設(shè)計(jì)和構(gòu)建自動(dòng)化系統(tǒng)。我們有標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品裝載機(jī)，具有不同的配置。如果客戶有特殊需求，適應(yīng)他們的技術(shù)規(guī)范要求是簡(jiǎn)單的過(guò)程。

目前越來(lái)越多人選擇自動(dòng)導(dǎo)向搬運(yùn)車（Automated Guided Vehicles，簡(jiǎn)稱AGV）。有些公司使用AGV在制造過(guò)程中轉(zhuǎn)運(yùn)面板。我們可以簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)端口，使面板進(jìn)入到系統(tǒng)中進(jìn)行加工。只需要具有靈活設(shè)計(jì)概念的系統(tǒng)，在側(cè)面的裝載/卸載端口，以及能夠管控各種加載方案之間連接的軟件協(xié)議。

Orrick：我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)始終具有自動(dòng)化功能。電氣接口、機(jī)械接口和軟件接口的標(biāo)準(zhǔn)一直是我們?cè)敢馀c第三方供應(yīng)商共享協(xié)議的組成部分。因?yàn)橹饕l(fā)展趨勢(shì)是由大型制造商推動(dòng)的，我們與這些公司合作開發(fā)自動(dòng)化解決方案，其他一切都會(huì)迎刃而解。

Johnson：你們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)整套解決方案?

Templeton：我們處在更廣泛過(guò)程的關(guān)鍵點(diǎn)，我們要問(wèn)“誰(shuí)是實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程的合適人選?如何與之連接？如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？”而且，我了解MKS能夠提出更全面的解決方案，所以會(huì)問(wèn)客戶需要什么樣的終端產(chǎn)品。

Johnson：你認(rèn)為貴公司產(chǎn)品將向何處發(fā)展？你們的目標(biāo)是什么？

Ryder：有一些非常有趣的基材開發(fā)正在進(jìn)行中。我知道Martin正在與各種技術(shù)聯(lián)盟及組織密切合作，涵蓋了從玻纖到高度工程化樹脂系統(tǒng)/非覆箔材料/陶瓷的各個(gè)領(lǐng)域。你永遠(yuǎn)不知道一個(gè)產(chǎn)品會(huì)有哪些概念，并需要哪些特定的材料，但很明顯，我們關(guān)注所有流行的材料和產(chǎn)品。

此外我們完成了對(duì)Atotech的收購(gòu)，Atotech是PCB行業(yè)工藝化學(xué)藥水、設(shè)備、軟件、服務(wù)以及半導(dǎo)體IC封裝、表面涂層方面的全球領(lǐng)導(dǎo)者。MKS和Atotech的結(jié)合有望拓寬生產(chǎn)能力，為客戶提供更快、更好的解決方案。我們相信MKS和Atotech專業(yè)技能的結(jié)合將使MKS在優(yōu)化InterconnectSM方面處于特有的位置，InterconnectSM是下一代高階電子產(chǎn)品的重要支撐點(diǎn)，代表著小型化和復(fù)雜性的下一前沿技術(shù)。

此外，我們看到PCB和IC載板制造工藝之間的界限越來(lái)越模糊。材料、化學(xué)藥水和設(shè)計(jì)規(guī)則相互交織，適應(yīng)變化的能力決定了成功的機(jī)會(huì)。因此我們將繼續(xù)開發(fā)激光/材料專業(yè)技能以及系統(tǒng)的能力，以應(yīng)對(duì)一般小型化發(fā)展趨勢(shì)。

Johnson：是什么推動(dòng)了新材料的發(fā)展?

Orrick：以5G為例。現(xiàn)在的移動(dòng)頻率范圍是以前基礎(chǔ)材料不能實(shí)現(xiàn)的工作范圍。以前工作的頻段是3~4 GHz，現(xiàn)在已經(jīng)升到6 GHz以下了，毫米波進(jìn)入20~40 GHz頻帶。此前汽車?yán)走_(dá)在30 GHz范圍內(nèi)，然后上升到77 GHz。現(xiàn)在汽車行業(yè)正在研究100 GHz的頻段以提高性能。如果要實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算和不斷增加帶寬，就需要高速、低損耗材料。我們?cè)谡麄€(gè)行業(yè)中都發(fā)現(xiàn)了這一趨勢(shì)。

在用于HPC環(huán)境的FC-BGA載板中，傳統(tǒng)的ABF系列材料會(huì)變得更薄，需要調(diào)整基材以獲得所需的Dk和Df特性。LCP作為一種眾所周知的材料已經(jīng)使用了二三十年，但投入到大批量應(yīng)用中卻是不劃算的。將其應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備中并不會(huì)更具成本效益，但將其應(yīng)用到更廣泛的產(chǎn)品中則會(huì)增加產(chǎn)量，從而降低成本。未來(lái)幾年，我們將在高頻應(yīng)用中看到更多含氟聚合物。很多技術(shù)已在開發(fā)中，但目前只局限于低產(chǎn)量的航空電子設(shè)備或軍用設(shè)備。

Johnson：非常感謝貴公司的盛情款待。

Orrick：謝謝。很高興見到你。

審核編輯 ：李倩