台積電是它的潛在客戶!鈦昇進軍晶圓高階雷射設備大商機

作者 | 發布日期 2020 年 09 月 12 日 10:00 | 分類 晶片 , 材料、設備 , 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


高溫熾熱的 7 月天,位於高雄燕巢工業區的鈦昇科技嶄新千坪第 3 廠房正式啟動,總經理張光明內心澎拜,原因是經過 20 多年的努力,鈦昇科技已經由 IC 雷射設備廠商,正式邁入晶圓等級設備加工製造廠商,高階先進製程雷射設備量產的能力,也因新廠大幅提升。

耗資數億,無塵、恆溫、恆溼、低震動的新工廠,是晶圓製造等級的規格,也預告鈦昇從電子元件加工機器設備,開始量產晶圓等級的雷射切割與電漿清洗設備,未來可望成為全球前 20 大半導體先進製程關鍵雷射設備的重要供應商之一。

半導體大廠都要用它的設備

成立於 1994 年的鈦昇科技,3位創辦人原是從荷蘭飛利浦設備高階經理人,離職後他們共同創立公司,研發雷射打印 IC 加工機器超過 10 年,因此也成為該領域的前兩大的設備商,與南韓 EO 科技廠商分庭抗禮,分食 IC 雷射打印的設備市場。估計全球有超過三分之一 IC 晶片上的雷射刻印,都是由鈦昇製造的雷射設備所生產的。

在 IC 雷射打印市場站穩腳步之後,鈦昇往更高階的晶圓雷射鑽孔、切割與電漿清洗的設備進行開發。雖然擁有技術,但所面對的競爭對手,卻是晶圓切割設備市占率達 9 成,已經成立 80 年的日本迪斯科(DISCO)大廠。迪斯科每年營業額超過 400 億元台幣,這對營業額不到 19 億元的鈦昇來說,根本是小蝦米對上大鯨魚。

儘管表面上勝算不大,但張光明不服輸地說,日本晶圓切割設備大廠的傳統鑽石刀等設備占營業額 9 成,雷射切割設備只占 1 成左右,算是附屬業務;但對鈦昇來說,卻是公司的全部,因此可說是卯足全力,集中研發晶圓級的雷射設備。公司員工 250 人,超過半數是研發人員,去年公司雖然虧損,但研發經費仍占費用達 37%,可見其對研發投入的魄力。經過 6 年的研發,目前才真正看到商機爆發的曙光。

▲ 鈦昇設備價格不斐,媲美超跑法拉利,深獲晶圓廠青睞。

蘋果智慧錶少了它很難上市

2015 年,蘋果為了開發智慧手錶需要的偵測心跳等功能,將產品設計開始導入系統級封裝(System in a Package,縮寫為 SiP)的技術。由於 Apple Watch 功能複雜,在很小的空間內整合約 900 個電子零件,包含 CPU、記憶體、觸控、電源管理、WiFi、NFC 等,用 SiP 技術整合 20 多個晶片。為了實現設計,蘋果在全球尋找相關技術,最後在台灣日月光的介紹下,找到位於高雄的鈦昇,經過 2 年研究,用雷射切割技術,讓晶片與元件,用先進封裝到印刷電路板上,實現蘋果的 SiP 創新電子元件的設計,蘋果智慧手錶也因此才順利推出。

張光明形容當時的心態就是初生之犢不畏虎,只知公司雷射技術設備的製造能力不錯,但沒有與國際大廠合作過,卻大膽接受蘋果的挑戰,經過 2 年的開發,投入上億元的人力經費,終於獲得成功。

當時蘋果工程師拿出相關元件的設計藍圖,給鈦昇的工程師看,過程只能在蘋果內部研究,文件不能複印,不能外流。鈦昇工程師只能當場解題,寫下一些設備的關鍵數字,再回公司拆解,之後設計製造出符合蘋果需要的雷射切割設備。這樣討論來來回回不下百次,如果沒有深厚的雷射特性、機械與電控技術整合能力,根本不可能完成任務。

蘋果 SiP 設計轟動業界,智慧手錶熱賣,鈦昇所製造的雷射切割設備也正式出貨。原本想著公司自此一帆風順,但卻因為 SiP 製造成本過高,相關設備機台出貨量只有原來設想的三分之一而已,讓空有雷射設備技術的鈦昇只能徒呼負負。不過,由於蘋果 SiP 技術運用到新一代耳機零件製造,未來手機也可能導入,因此今年鈦昇又為了蘋果代工廠商設計有 4 個雷射切割的設備,產量將比第一款設備效能大增,是蘋果全力進軍 SiP 零件,導入耳機與手機製造的幕後設備商。

不只受到蘋果的認證,2 年前,全球半導體龍頭廠商英特爾也找上鈦昇。當時英特爾研發一種新的晶片,必須讓矽基板與金屬結合,過去用傳統鑽石刀切割,容易讓晶圓破損,因此特別找到鈦昇設計雷射切割機,在薄如髮絲的晶圓上,用雷射切割出 2 奈米的溝槽,未來可以在晶圓上加工,再堆疊金屬等材料,成為 3D 立體的晶片。鈦昇也經過 2 年的研發,量產測試,今年獲得英特爾訂單,預估明年先進設備產量將大幅增加。

一家資本額才 8 億多元的小公司,雷射切割設備居然通過蘋果與英特爾等國際大廠的考驗,吸引在全球前 20 大半導體廠中,有近三分之一的廠商,開始找鈦昇合作,進軍新開發的異質晶片設計的雷射切割設備。

鈦昇副董事長陳坤山指出,半導體先進製程邁入 7 奈米與 5 奈米,持續微縮的難度愈來愈高,為了要跳脫瓶頸,半導體先進技術從過去單層的晶片朝向多層晶片堆疊發展,其中 3D 晶片設計,將 CPU、GPU、記憶體,以及連接介面進行堆疊,效能提升,體積更小,耗電更少,是未來大趨勢。

為了讓晶圓趨向於輕薄化、立體化的異質整合,由於雷射切割技術具有非接觸式加工優勢,可避免材料表面損傷,比傳統晶圓切割用鑽石刀容易破損,有殘屑,需要再清洗,可說更為環保而有效率,因此高階晶圓製造開始導入雷射切割技術的設備,這趨勢讓鈦昇的先進設備的業績,在苦守多年後,終於可以成長。

台積電是它的潛在客戶之一

曾經拜訪鈦昇的永誠投顧資深分析師許豐祿強調,鈦昇科技的雷射切割自動化設備,在 3D 堆疊以及異質封裝等高階產品需求大增下,將不只通過蘋果與英特爾等認證,未來有很大的機會打入全球晶圓代工龍頭台積電,成為先進製程設備的重要供應商之一。

法人指出,鈦昇過去 7 年中有 3 年虧損,獲利並不穩定,但今年開始改觀,前 7 月營收年成長 2 成,第 2 季也順利轉虧為盈。下半年在設備出貨旺季下,估計今年業績將大幅成長 6 成以上,EPS 挑戰 3 元。明年在先進製程雷射切割設備需求更旺,營收會再成長,EPS 挑戰 4~5 元。

(本文由 財訊 授權轉載)