00241电子制造业外包加工的时代.doc

电子制造业：外包加工的时代随着制造出来的产品更快、更便宜、更好，市场对于生产效率的关注驱动着OEM厂商运作模式的转换。OEM厂商也确信外包加工会带来效益，因而他们将产品生产的任务委托给电子制造服务(EMS)供应商，而自己则专注于自身的核心业务：技术开发。有很多电子装配现在还是在内部完成的，在整个电子装配市场中78%到80%以上都需要外包出去，这将会不断地推动电子制造服务(EMS)的增长。但是这也会使处于二流的EMS公司吃亏，因为他们要为寻求合适的位置而与一流的公司抗争。在倒装芯片方面，如果亚洲整体电子市场在经过复苏后不能连续保持几个季度的增长，那么EMS公司就不大可能会在制造设备上投资，来生产他们所需的各种产品。在下一个十年里将会看到，EMS供应商不仅会很快获得电子装配市场的大部分份额，而且还会在半导体封装业中取得进展。在细小的小外形封装和四方扁平封装仍然普遍应用的同时，超细间距和BGA的贴装预计都会有较高的增长。“国际互连网将继续对EMS的总收入产生巨大影响，同时还有被看作EMS公司的基本市场部分的工业电子”，IPC工业项目副总裁Anthony Hilvers说道。“在这部分市场中，EMS供应商的规模大小并不怎么被重视，客户宁愿关注供应商的能力、地理位置以及EMS公司和业界制造厂商之间的关系”，他补充道。持续增长的系统制造(通过生产子系统或最终产品而产生附加值)已经成为并将继续是EMS公司的主要收入来源。BancBoston Robertson Stephenson常务董事Dunne认为，垂直式组合将是EMS公司考虑的主要内容。“EMS公司在表面安装领域是很优秀的，但我们还想在他们身上看到更多的组合方式”，Dunne说道。他所说的组合包括一些EMS公司开始为客户产品制造附件。似乎有一种趋势，即EMS公司甚至要制造他们自己的印刷线路板(PWB)。怎样的垂直式组合对EMS公司才是合适的呢？他们是否会变成实际上是他们自己的客户，只是双方没有品牌的区别？Dunne相信这些问题今年会很关键。Piper Jaffray的研究分析员Joseph Banavige认为，大型公众EMS公司计划要在2000年底取得30%到50%的增长是很困难的，因为“兼并OEM厂商的成本越来越高，而拓展服务的范围又会在取得最佳回报方面产生问题”，Banavige解释道。EMS公司所提供的服务已经从印刷线路板装配发展到总承包制造(包括购买元器件和PWB)、系统制造、制造产品以及给客户的客户开写帐单。如果EMS公司开始模仿他们所服务的OEM厂商的结构，那么垂直组合的下一步会是什么？可能就会看到一家EMS公司希望专注于产品设计和材料采购，而将装配再转包给另一家EMS公司。电子及 PCB组装当今电子工业的状况可以和1915年的汽车工业相比，那些操纵着这个产业市场的人就是今后的大施主。希望做出更轻、更快和更便宜产品的愿望将会影响电子制造。产品的小型化推动了超细间距组装的使用，同时新的封装类型又需要专门的制造技术，比如微BGA灌封、倒装芯片底部填充、甚至还有带倒装芯片的BGA组件。超细间距(UFP)技术会带来芯片尺寸封装(CSP)及直接芯片粘接(DCA)等形式，同时又要求衬底的线宽及空隙只有3mil甚至2mil。目前的标准线宽为5mil到6mil，2000年会达到甚至超过3mil。线路板开发人员正在采用先进的多层及柔性线路技术，以适应最新产品设计的需要。随着间距变细以及I/O数增多，保持较高成品率的难度会成指数倍上升。这种要求以及随着间距变细同时还要保持并提高产量的需求，都会提升工艺技术知识的价值。这种知识可以单独出售或者和材料及设备一起出售。制造商们希望最终能从供应商那里得到工艺技术保障。图1：全球元器件使用情况（单位：百万只>穿孔式组装在电子组装数量中仍然占到近35%，这种状况持续存在的主要原因是许多场合不需要SMT技术那样较高的性能，在这种情况下穿孔式组装是一种低成本方案。由于它是一种早期使用的技术，因而在蓬勃发展的经济中也受到欢迎。穿孔式组装在2000年后还会继续取得可观的收益(图1)，但必须要清楚这里面有一些会发生改变。这种改变的一个例子是穿孔元件通过单中心式回流操作进行组装，这种改变还会形成新的产品及应用。直到今天，工程师们还是经常采用完全不同的设备组合成一条生产线，并经常将设备成本作为主要的购买原则。将生产周期减少四秒常常会使利润增加25%以上，这里提到了产量问题，人们逐渐会认识到更加并行、数据驱动及灵活的组装设备是解决产量问题的基本条件。和生产周期相比设备成本将会是第二考虑因素，组装设备的内容将会转到软件及视觉系统，代替了庞大的机架或转台及大功率马达。这样会使生产率和转换的速度加快，而这种方法实际上就会非常有竞争力。在所有制造工艺中非标准组件(光学或形状独特的组件)为将来的非标准组装设备提供每年至少1,000亿美元的市场，这种市场目前由手工方式占领，随着视觉系统、自动化机械及机器智能变得成本更低效率更高，可用来处理目前只能用手工完成的组装时，这个市场将不会再被忽视。光学组件虽然产值较小只有100亿美元，但可能会首先解决掉，因为它对机器的自动化程度要求不高。而且，在DCA工艺中看到的自然对中机构就可以用在这个新领域。尽管要找到一种较好的Pb/Sn替代物非常困难，而且人们也越来越认识到电子工业在周围环境铅污染来源中只占很小一部分，但无铅技术终将来临。市场和其它各种力量一样，都推动着它的到来。在用什么样的合金方面将会有很多混乱，但是业界很可能会集中到在回流焊中使用Sn3.5Ag，而在波峰焊中使用Sn0.7Cu。导电胶(ECA)只有其合适(虽然重要)的市场。而在有些地区则采用回收的方法来应对无铅工艺。无源元件不会被"集成掉"，它们将继续以每年20%的速度增长。对LSI IC制造商来说最符合成本效益的做法是设计几个基本微处器和ASIC，然后用无源元件去"调谐"电路。I/O数目、时钟频率、低功耗电路及模拟应用等等，都推动着更多的无源元件需求，所有这些"推动力"的趋势就是增加所需无源元件的数目。目前有些场合如PCMCIA卡，没有足够的地方来放所有的无源元件，一家由DARPA资助的财团正在调查埋入式无源元件方案，分别从PCB、柔性材料及陶瓷材料来看，该项目将带来惊人的挑战和商机。铜线内部互连：一条崎岖的发展道路当时非常热门的从铝线全面转向铜线现在看起来和当初的想法还有一段距离。从铝转向铜会产生几个晶圆制造问题，内部互连结构(双波纹)、材料及工艺的改变最终会影响制造工序，包括沉积、蚀刻、化学金属平面化(CMP)光阻与残余物的去除等等。需要开发出有机和无机材料，用在代替SiO2的低介电常数(低k值)薄膜上。这将推动制造商们开发出新的工艺方法来解决这些难题。目前，VLSI技术已在其器件中证实了混合Al/Cu技术，表明将铜用于顶部两个金属层比如用在相对较长的块与块之间连接通路，以及电源和时钟分配网络时，在0.15m下性能可得到增强。铝线内部互连仍具有非常有竞争力的优势，如用在互连长度短一点的较低层时制造成本更低。Intel计划将铜用在其0.16m工艺系列中，但目前还是采用铝。一个好的消息是由于铜内部互连中用到的大多数技术都是常用技术，因此制造公司可以期望得到良好的投资回报，不用为所有的工艺在新设备上投资。