Oved Shapira是总部位于以色列的PCB Technologies公司CEO。PCB Technologies最近投资了设计、制造和组装载板的工厂。Oved与Barry Matties、Nolan Johnson探讨了高阶封装对行业的影响。他说，载板是高级封装技术的关键组成，载板将改变一切，包括设计、制造、组装技术和设备开发。其中一些变化可能是微妙的，而另一些变化则更具震撼性。Oved说，无论发生什么变化，终将都会发生。
Barry Matties：自从你加入PCB Technologies以来，你一直在为PCB技术确定发展方向，并在其中发挥着重要作用。你能介绍一下公司目前的战略方向吗？
Oved Shapira：我刚加入公司时，我首先问的是公司的发展方向和市场领域。对于我们的主要客户，什么是他们未满足的需求?我请公司的CTO与主要客户的CTO沟通，以此来确定发展包括高阶技术在内的企业愿景。
当然，当向CTO询问他们未满足的需求时，会得到来自不同角度的很多反馈。仔细斟酌后，我们发现了3个不断被提及的主要问题。
Matties：是什么问题?
Shapira：首先是小型化；其次是散热管理，这与更多功能的小型化和对高功率应用日益增长的需求密切相关；第三是混合材料的对准。
对准是引起PCB故障的主要原因之一，所有涉及多层和层压都有对准不良的风险，会造成短路或其他质量问题。所以，我们带着收获的经验回到起点重新开始。
我是在以色列最大的私募股权基金收购该公司后加入的。公司的现金流状况良好，决定将资金投资于小型化、散热和对准技术。于是我们制定了一体化的战略，拥有PCB工厂、组装服务，以及多芯片模块或SIP(系统级封装)的高阶封装。
因此，我们将车间里用于生产PCB的设备升级为类PCB载板设备。如今，可以生产50微米线宽，20微米线距、25微米线距、30微米线距。
我们通过整合铜钼铜实现了一种特有的有机载板设计。这款设计解决了散热和热管理问题，同时实现了小型化，将PCB的所有功能添加到该载板设计。
我们知道如何将刚性和刚挠结合、HDMI、顺序层压以及我们在PCB上使用的热管理解决方案纳入到载板生产线中。
今年1月，我们成立了新的封装解决方案公司iNPACK，这意味着可以为客户提供包括PCB载板、封装、模块组装到机箱构建这一完整解决方案。
今天，如果想开发子系统，需要2~3年的时间，因为需要管理不同的利益相关方：PCB制造厂、载板制造商、OSAT制造商和组装制造商。对于价值链中的每个利益相关方，可以根据每一条设计规则进行调整。结果通常是能达到各利益相关方的最低共同点，同时会折中考虑某方的性能需求。我们在一个地方为客户提供一切，从工程设计开始，他们得到完整的解决方案。我们要寻求最高的共同点，而不是最低的。我们在设计上给予他们最大的灵活性，开发也更高效、速度更快。
在PCB工厂，我们为他们提供概念验证和中小批量生产解决方案。但我们也可以使其实现批量生产，如果不是在以色列，那么根据行业的不同，我们可以与亚洲的商业伙伴合作。为了保证客户的利益，我们始终对技术、质量、供应链直到客户负责。
我们创办iNPACK已经8个月了，目前有很多项目。其中一些将转化为价值数百万美元的经常性业务。第一笔订单有更多的NRE；我们为客户设计。但我们确实明白，在未来的道路上，经常性生产也意味着通过最佳技术方法降低成本。这就是我们制定的战略。
Nolan Johnson：PCB Technologies成立了一家独立的公司来处理高阶封装。这是否也意味着它是不同的工厂？
Shapira：我们有相对较大的园区，有专门的生产区。与PCB或组装相比，这是不同的生产线配置。
Johnson：是否可以介绍成立iNPACK需要的投资和付出的努力？由于美国和欧洲的立法和讨论，高阶封装是未来发展的关键。
Shapira：必须投资于类载板的PCB和封装解决方案。我们目前的设置是100万个模块。每个模块通常可以代替5~6个微BGA。如果客户的关注点是减小外形尺寸，会发现比目前的替代品减小了40%甚至更多。
就军事和国防的批量而言，他们需要的数量为几十到几百至几千，但他们不需要百万级。医疗或工业领域也是如此；这些都是我们现在关注的项目。电动汽车和太阳能领域的公司也来找我们进行NPI和初步设计。如果他们需要批量生产，那我们也有解决方案。
NRE通常成本高昂，因为在亚洲的大多数设置都是为了大批量生产。如果你想在亚洲开发模块，它可以高达100万美元。如果为大型家电或移动设备生产数百万个这样的产品，是可以接受的。然而，我们提供的相同项目可高达数十万件，也可以灵活地生产10000、5000甚至100件的初始小批量。这是美国和欧盟目前缺少的基础设施和资源。
Johnson：你提到你们有负责这些新技术的工程设计人员。是否发现客户的团队具备高阶封装方面的专业知识?
Shapira：不，这是最重要的点。过去生产PCB时，大部分业务都是按图纸生产。如今，大多数高阶封装技术都在亚洲。对于高阶封装，以色列、欧洲或美国需要获得更多的专业知识。我们今天做的大多数项目都是按规范生产，而不是按图纸生产，因为它包含了封装设计。
这是客户可以外包的，不仅是生产或技术能力，还有工程设计能力。这是巨大的差异，也是西方国家在高阶封装工程设计方面缺失的一环。
Johnson：如果制造商想要将他们的PCB制造工厂转向高阶封装领域，那么重要的战略步骤之一就是寻找工程师，因为从“按图纸生产”到“按规范生产”需要理念的转变。
Shapira：这确实需要不同类型的员工。当我加入公司时，研发支出为零。现在，我们每年在研发、工程设计和设计上的研发支出近200万美元，其中一部分投资于开发工艺和技术，但大部分投资于客户的设计和技术支持。
Johnson：你认为公司需要多大的规模才能在投资高阶封装上获得成功?
Shapira：政府应该激励企业引入这项技术，因为芯片制造正在向美国和欧洲转移。PCB工厂需要转变思维方式，成为载板制造商。我们在这里做出的重大改变不同于微电子学。找到可以制造倒装芯片或引线键合和微电子技术的工厂很容易；然而，一家工厂能实现载板生产和高阶封装，尤其是如果有工程设计支持，则一定能独树一帜。
如果我是PCB制造商，需要问公司具备什么生产能力，以及能否生产1 mil的线宽、线距。切记，载板设计也可以有2 mil或3 mil的线宽、线距。1 mil的线宽、线距并不是必要的。
如果是PCB工厂，则不需要改变一切，把生产工艺调整到1mil就更好了。显影和蚀刻要求更精密。良好的清洗、激光和机械钻孔能力是可以管控的，但在层开发方面，需要投资。总而言之，需要在载板方面投资1000万~1500万美元，总投资在2000万~3000万美元就可实现微电子和封装。
Matties：向高阶封装转型，对贵公司产品系列的组装方面有什么影响?
Shapira：行业正在进行微型化高阶封装，可减少或取代PCB板上的BGA数量，并将其作为小芯片模块放在一块载板上。这是对PCB制造和组装业务的威胁，一旦高阶封装避免了组装的复杂性，PCB将更为商品化。
如此，就可把所有的设计复杂性从PCB转移到载板和封装设计中，包括散热、信号完整性或线宽、线距密度。
Matties：那么，如果是一家独立的组装企业，他们应该如何做发展路线图，或者应该有何种战略思维?
Shapira：独立的组装厂必须专注效率和自动化，降低人工成本，减少返工和手工劳动，这些都是非常必要的。
Johnson：随着我们进入高阶封装领域，越来越多的元器件被放入单个封装中，封装尺寸也变得越来越大，我听说有的封装边长达到100毫米。这是很大的封装，下面会有许多潜在的焊接失效。这类封装会提升组装的技术能力吗?
Shapira：它带来了更多的挑战，尤其是在信号完整性和散热方面。当使用大型晶片时，CTE可能会面临很大的挑战，硅和载板之间的转换。切记，有机载板可以取代陶瓷载板，从而给CTE和热量管理带来更多挑战。
假设关于摩尔定律的预测是准确的，可以改善外形因素并降低成本的最佳可用解决方案之一是利用2D到3D设计的高阶封装。需要沿着Z轴方向(不仅是X轴和Y轴方向)更好地利用空间，在特定的区域放置更多的晶体管。
Matties：市场需求将以什么速度增长？
Shapira：需要美国和欧盟的第一批工厂能够生产载板；有了载板，就有了高阶封装。这是首要条件，除此之外，还需要更多的产能。亚洲已经有这样的产能，北美和欧洲产能需要继续增长。
其次，我们需要更多有设计高阶封装和开发封装生产线资质的工程师。最重要的是载板工艺、减成法工艺、MSAP技术开发工艺。
由于篇幅原因本文节选刊登，更多内容可点击这里查看，文章发表于《PCB007中国线上杂志》23年12月号，更多精彩原创内容，欢迎关注“PCB007中文线上杂志”公众号。
