SUSS MicroTec公司开发的JETxSM设备

 

近日，我们邀请到了SUSS MicroTec公司客户经理陈武鹏Alan以及智源博创总经理Johnson、运营经理陈括，就行业发展正面临技术转型、市场转型期中加成法工艺的应用以及SUSS推出的喷墨打印阻焊设备进行探讨。

 

Tulip Gu：SUSS MicroTec公司在半导体领域拥有70多年的历史，能否先介绍一下公司目前在中国业务的情况如何？ 

 

Alan：SUSS成立于1949年，总部位于德国慕尼黑，1963年因为配合西门子研发制造芯片的需求，开发了首款接近接触式光刻机，现在的业务主要在半导体设备领域，光刻机、晶圆键合机、晶圆涂胶显影系统、掩模版清洗、以及喷墨打印等。目前全球约1000人，中国大陆约50人，得益于半导体市场的发展，今年在中国大陆销售业绩达到了创纪录1亿欧元。客户主要涉及芯片制造商、大学研究所、MEMS、化合物半导体、以及先进封装企业等。SUSS荷兰的分公司位于埃因霍温，于2004年成立，核心团队之前是飞利浦有机显示部分的研发人员，主攻方向是用于OLED的喷墨打印，包括发光材料的像素点打印以及TFE柔性封装等应用。

喷墨打印作为SUSS新的业务版块，是在去年初加入集团的，我主要负责此业务前期的推广和技术支持。

 

Tulip：从半导体领域涉入PCB领域是基于如何的考虑，在研发方向及研发能力上有哪些优势？

 

Alan：喷墨打印这项技术在工业界的应用至今一直处于探索及验证阶段，受到材料及工艺的限制，目前应用在半导体领域尚存在诸多困难。SUSS打印机现有的客户中，大多数是大学研究所，比如用于OLED的发光像素点打印，客户实际上也是在研发阶段。半导体领域，2021年年底刚推出了基于涂胶显影和喷墨打印集成的系统，用于打印光刻胶。之前在半导体领域的客户，更多是在后道的先进封装制程，但因其工艺特性及精度、材料要求，尚达不到量产指标。之所以进入PCB领域，是因为荷兰分公司有机显示部门的核心研发团队一直致力有机显示中的喷墨打印技术，这项技术不仅用在OLED、光伏，也能应用于PCB。4年前，我们就开始做相关调研和准备，现在有了合适的材料，加上技术的支撑，适逢PCB行业需求正当时，于是我们大力在中国市场进行推广。目前，喷墨打印集中地应用在PCB阻焊层，这是我们现在的重点，今后也会替代原有技术，比如打印导电材料、介质材料等。我们看到这个市场非常巨大，符合环保、智能制造要求。

 

Tulip：目前研发成果如何？研发的模式是否有新的变化，比如是否有OEM、EMS、PCB制造商共同加入研发，还有与全球油墨领导企业的合作方面情况？ 

 

Alan：喷墨打印更重要的因素是材料本身，对材料的黏度、分散性及其它特性要求非常高。目前我们采用低黏度的墨水（3~7cp），以及基于MEMS制造技术的高精度Samba打印头（2.4pL），可满足PCB阻焊油墨打印的主流技术要求。研发的下一步方向是增大可打印基板的尺寸以及提升打印效率，当然这也关系到设备的制造成本。

研发的模式上，我们积极与多家材料供应商以及客户合作，开发更先进的材料加工艺，以提升产品品质。以往这项技术更多的应用是在大学研究机构或者企业的研发部门，推广到量产时要一方面要考虑材料特性和稳定性、材料的价格；另一方面要考虑工艺精度。目前，材料供应商已推出比较合适的产品，有机会给工业界更多的应用场景，下一步需要解决就是成本和打印速度的问题，这样更能契合市场。我们正与中国大陆地区的合作伙伴、代理商、重要的客户一起，积极做打样的准备，也做了些产品分析报告。

 

Tulip：您也说到其实这项技术最早是始于院校科研，对于SUSS来说，现应对国内大批量的市场特点，可以提供哪些解决方案？  

 

Alan：SUSS之前更多接触到的是欧洲的客户，比如说德国客户提出的工艺需求、对成本的要求、对环境的要求和国内是有一些差别，欧洲那边更多注重在环保、智能化，但是对于产量、产速的要求与国内不一样。所以对国内的客户来讲，需要更大尺寸的基板、更快的速度，这对设备、材料和工艺都提出了更高的要求。我们原先设备能适应的基板尺寸是24×18英寸的，半个月前我们推出了能适应30×24英寸的设备。打印速度与设备成本有关，我们正与国内厂家不断探讨，以追求其中的平衡。

SUSS最大的优势是对于喷墨打印的理解以及对工艺的把握，反映在设备的设计方面，比如我们的喷头实际上与主流的字符打印喷头有非常大的区别，这种打印头是基于MEMS制造的，更多应用在芯片上，需要使用SUSS光刻机，利用晶圆键合使其空腔尺寸、电压控制非常精确；另一不同之处在于这个喷头是一个循环供液系统，其中包括冷却系统。得益于这种设计及硬件，配合相应的工艺和材料，可提升客户的需求。

除硬件之外，软件算法也需要跟上，喷头同时喷出有10万个以上的墨滴，那么打印策略的算法就决定了打印速度和精度。

 

JETxSM设备内部图

 

Tulip：智源博创作为SUSS国内代理商，是怎么看加成法工艺的？如何更多地迎合国内的市场？

 

陈括：智源博创是在中国本土生长起来的，与原始设备制造商合作，宗旨就是加速国内外材料和设备的顺畅整合。通过大量的实验和测试，使国内PCB制造商也能够走在技术前沿，降本增效，打通未来加成制造、绿色制造甚至智能制造。目前行业技术市场转型的一大挑战是，在国家“双碳”背景下的节能减排的需求，传统PCB生产是资源密集型和劳动力密集型企业，耗能和温室气体排放巨大，如何有效减少生产流程，减少耗能是新的研究课题，也是我们加大筹码推动PCB加成制造喷墨打印的原因之一。其次，行业高端产品的制造还依赖于国外的原材料，如何与国内原材料制造商，特别是阻焊喷墨材料的制造商，建立合作、共创共研，建立一批国产阻焊喷墨材料的生产商，是我们的努力方向。再次，随着制造企业的劳动力减少，高素质工程技术人员的缺失，自动化、数字工厂和智能制造是必然方向，喷墨打印加成法能够有效地让自动化的流程替代不可满足的劳动力需求，喷墨打印可以在此方面大有作为。最后，PCB产业环保的必然趋势，推动着整个产业发掘任何在技术、流程方面能够减少污染，降低废水废气的处理和排放。

 

Tulip：其实你们并不完全只是一个代理商的身份，而是充当桥梁，使客户、材料供应商与SUSS的设备能够更好结合起来。

 

陈括：是的，也希望产业界有其他伙伴一起来做一些探讨，去推动整个产业的加成制造。

 

Tulip：目前行业对于PCB喷墨打印技术标准其实是还没有，在跟客户的交流过程中怎么去说服客户以及OEM、EMS放心地使用加成法工艺呢？

 

Alan：其实现在这是一个最大的障碍。与原有工艺不同，功能型打印后的外观不完全一样，有时客户能理解，但其终端用户不太能接受，导致工艺导入受影响。希望有更多新的行业标准推出来，这样对于材料供应商、设备供应商或者客户来讲都是非常大的帮助。现在更多的问题出在外观上，很多客户不仅是比较每个喷墨打印厂家打出来的样品情况，更多会要看与原先工艺相比有什么差别。

 

Johson：这也是SUSS和智源博创未来一定要去做的方向。我们在与PCB工厂沟通时，也提出了要与OEM、ODM去沟通评估标准，也寄希望于未来IPC能够有喷墨打印的标准。喷墨打印与显影、蚀刻是不一样的，所以未来我们也想与头部企业沟通，看能否有所突破。同时，也会与PCB生产制造商一起去和客户沟通喷墨打印会带来的经济效益和产品品质可靠性的提升。这其实是一个行业共创、共赢的新的技术，需要上下游一起去努力。

 

Tulip：未来SUSS有一些什么样的计划吗？有什么建议给到PCB制造厂？

 

Alan：我们今年已经更新了尺寸，最大能到30×24英寸，下一步可能需要32×24英寸。另外会考虑为客户增大产能，不只是增加打印头，其算法以及硬件需要进行更换。我们也在跟国内油墨厂家进行探讨，看有没有可能推出性价比更高的材料。这项技术我们研发到现在已经4年了，大家好像每年都觉得很快就能实现量产，实际上是可能还要花点时间。

对于工厂来说，要注意微环境控制，厂房洁净值至少需要千级以上并且有效管理，否则很容易打印头就堵了，或者品质控制不好，为此需要有一个时间来认识。

 

Tulip：目前国内是否可以看到实样的机器？

 

Alan：由于疫情原因，暂时没有实样，但近期的展会我们会做详细的演讲。未来一两年就会在国内看得到实样的机器，我相信这一定是未来的技术发展趋向，我们中国的产业将来一定是在世界上跟同等的水平去进行竞争的，所以我觉得这是我们行业的使命。

 

Tulip：好的，非常感谢三位一起畅谈加成法的未来走向。

 

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