AIoT市場(chǎng)背景下，國奧電機助力國產(chǎn)SoC芯片實(shí)現突圍

隨著(zhù)萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的到來(lái)，5G、AI技術(shù)飛速發(fā)展，國內迎來(lái)AIoT市場(chǎng)發(fā)展熱潮，AIoT即人工智能物聯(lián)網(wǎng)=AI(人工智能)+IoT(物聯(lián)網(wǎng))。

在A(yíng)IoT市場(chǎng)持續走熱背景下，自動(dòng)駕駛領(lǐng)域、智能穿戴設備、智能家居、智慧物流等SoC芯片終端應用市場(chǎng)快速擴張。

隨著(zhù)“缺芯”和“造芯”潮的掀起，國產(chǎn)SoC芯片有望從細分領(lǐng)域實(shí)現突圍。

一、什么是SoC芯片

SoC即System-on-a-Chip,稱(chēng)為系統級芯片，又稱(chēng)片上系統。從狹義的角度講，SoC是信息系統核心的芯片集成，即將原本不同功能的IC，整合在一顆芯片中。

SoC是首個(gè)系統與芯片合二為一的技術(shù)。如果說(shuō)中央處理器（CPU）是大腦，那么SoC就是包括大腦、心臟、眼睛和手的系統。

二、SoC芯片國內外市場(chǎng)

IDC研究數據顯示，2020年全球物聯(lián)網(wǎng)支出達到6904.7億美元，其中中國市場(chǎng)占比23.6%。據其預測，到2025年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)將達到1.1萬(wàn)億美元，中國市場(chǎng)占比約25.9%。AIoT時(shí)代已到來(lái)，智能SoC芯片邁入增長(cháng)新時(shí)代。

SoC芯片具有低耗能、體積小、多功能、高速度、生命周期長(cháng)等優(yōu)勢。在性能和功耗敏感的終端芯片領(lǐng)域，SoC已占據主導地位。

SoC終端應用廣泛，主要應用于消費電子、商用電子及汽車(chē)電子等領(lǐng)域。受益于A(yíng)DAS（高級駕駛輔助系統）、AI、新能源汽車(chē)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，自動(dòng)駕駛、智能座艙、車(chē)載屏顯、車(chē)載攝像頭等市場(chǎng)需求持續攀升，這些細分領(lǐng)域都將會(huì )是國產(chǎn)SoC 芯片實(shí)現突圍的機會(huì )。

對生命周期相對較長(cháng)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，SoC芯片作為摩爾定律發(fā)展的產(chǎn)物，未來(lái)發(fā)展不可估量。據統計，我國2021年SoC芯片產(chǎn)量為135億片，預計今年我國SoC芯片產(chǎn)量將達到185億塊。

三、國內SoC芯片技術(shù)水平

近年來(lái)，在美國制裁和國內市場(chǎng)需求推動(dòng)下，我國在SoC芯片技術(shù)上不斷取得了突破，國產(chǎn)率持續上升，但中國廠(chǎng)商在國際競爭仍處于劣勢。

中國最先進(jìn)晶圓代工廠(chǎng)——中芯國際，由于美國的制裁，目前最先進(jìn)的制程只有4nm，乃至風(fēng)險量產(chǎn)的N+1、N+2，距離芯片制造龍頭臺積電3nm工藝相差2-3代的技術(shù)工藝。

對中國企業(yè)來(lái)言，在A(yíng)IoT背景下，尋找具有潛力的細分領(lǐng)域，更能發(fā)展中國SoC芯片的優(yōu)勢。目前，中國很多廠(chǎng)商已在SoC芯片細分領(lǐng)域取得了不小的成績(jì)。

例如紫光展銳已從細分領(lǐng)域——物聯(lián)網(wǎng)，開(kāi)拓出屬于自己的道路。據Counterpoint最新研究報告顯示，其在LTE Cat.1芯片細分賽道上超越了高通成為全球第一。

再如，國內音視頻主控SoC的先鋒的瑞芯微；以物聯(lián)網(wǎng)Wi-Fi MCU SoC通信芯片及模塊為主的樂(lè )鑫科技；在智能車(chē)載、智能家電、智能物聯(lián)網(wǎng)等多領(lǐng)域布局SoC芯片的全志科技。

另外，高算力SoC芯片技術(shù)上，以車(chē)規級芯片為例，2021年，吉利汽車(chē)已自主研發(fā)出我國第一顆7nm制程的車(chē)規級SoC芯片。

四、國產(chǎn)SoC芯片發(fā)展挑戰

AIoT爆發(fā)，雖然給國產(chǎn)SoC芯片發(fā)展帶來(lái)契機，但是，隨著(zhù)晶片集成度的提高，不論在芯片設計、晶圓制程、封裝、測試等方面，都面臨著(zhù)極大的挑戰。

（1）SoC設計：

   設計環(huán)節成為SoC發(fā)展的最大瓶頸，主要技術(shù)問(wèn)題在于需要一套IP重復使用與以平臺為基礎的設計方法學(xué)。

（2）SoC制造：

   SoC制造設計各類(lèi)制程的整合，必須克服不同電路區塊不同制程相容性的問(wèn)題。此類(lèi)制程整合疊加的狀況，促使SoC制程過(guò)于繁雜，影響技術(shù)可行性或經(jīng)濟效益。

（3）SoC封裝：

  在封裝技術(shù)方面，SoC也面臨著(zhù)晶粒尺寸縮減和焊盤(pán)間隙下降的挑戰。最大的挑戰在于，由于使用超低K電介質(zhì)，晶粒變得更脆、更易碎，因而封裝過(guò)程要求取放芯片更柔性。這意味著(zhù)隨著(zhù)SoC芯片微型化、輕薄化發(fā)展，封裝環(huán)節對貼片機的提出了更高的要求，對國內封裝廠(chǎng)商而言既是挑戰也是機遇。

封裝設備本土化也是SoC芯片國產(chǎn)化重要環(huán)節之一。近年，國內封裝技術(shù)及封裝設備水平已取得了長(cháng)足的發(fā)展，成功擠入國際前排梯隊。電機作為貼片機核心部件，直接影響著(zhù)貼片效率和良品率。

國奧電機為應對國內外市場(chǎng)需求，深入技術(shù)迭代，可實(shí)現微米級高精度對位貼片；+0.01N力控精度柔性取放，保證封裝良率；“Z+R”軸集成設計，適用性更強，提升貼片效率。國奧電機作為國內先進(jìn)半導體封測設備核心部件供應商，一直為推動(dòng)SoC等芯片國產(chǎn)化助力，致力于為各封裝設備廠(chǎng)商提供定制解決方案，以便更符合國產(chǎn)化芯片的封裝要求。

（4）SoC測試：

以往測試設備商大都是針對單一功能設計機器，而SoC芯片發(fā)展趨勢下，未來(lái)測試機臺走向多功能單一機型，以測試各種邏輯、模擬與存儲電路，縮短測試時(shí)間，加快測試速度，并滿(mǎn)足客戶(hù)“一機多用”的需求，這也是國內芯片測試廠(chǎng)商的發(fā)展出路。

國產(chǎn)SoC芯片發(fā)展之路任重而道遠。AIoT市場(chǎng)發(fā)展背景下，國內企業(yè)應充分利用國家支持力量、國內市場(chǎng)優(yōu)勢，抓住SoC芯片各細分領(lǐng)域，深入研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，及時(shí)布局相應生產(chǎn)設備，共同推動(dòng)SoC芯片國產(chǎn)化進(jìn)程。

可編程高精力控，降低損耗

國奧直線(xiàn)旋轉電機帶有“軟著(zhù)陸”功能，可實(shí)現±1g以?xún)鹊姆€定力度控制，支持速度、加速度及力度控制的程序化設定，使貼裝頭能夠以非常精準的壓力觸碰芯片表面，降低損耗；

采用中空Z(yǔ)軸設計，預留氣管接口，真空吸取、即插即用，并可根據元件結構及特性提供定制化服務(wù)。

高精度對位、貼片，保證良率

微米級位置反饋，獲取精準數據，±0.01N力控精度，±2μm直線(xiàn)重復定位精度，±0.01°旋轉重復定位精度，徑向偏擺小于10μm，編碼器分辨率標準1μm，可在高速運行狀態(tài)下仍穩定輸出，提升良率及可靠性。

“Z+R”軸集成設計，提升速度

創(chuàng )新性的雙軸集成化解決方案，將傳統“伺服馬達+滾珠絲桿”合二為一，解決了Z軸自重負載問(wèn)題，高速、精準完成元件Pick & Place，貼裝等動(dòng)作，推力曲線(xiàn)平滑，峰值推力8-50N，有效行程10-50mm ，超高循環(huán)壽命，實(shí)現高效生產(chǎn)。

體積小，重量輕，可電機組合排列

直線(xiàn)旋轉電機LRS2015重量?jì)H605g，輕巧的機身重量大大減輕了設備高速運動(dòng)中負載帶來(lái)的影響。電機厚度僅為20mm，在設備有限的內部空間中可以并排安裝多組電機，減少芯片貼裝往復運動(dòng)過(guò)程，提升設備貼裝效率。