Jan Vardaman任TechSearch International公司总裁，是2022年10月IPC高阶封装专题研讨会的主旨演讲人。Jan在研讨会上阐述了新技术面临的问题和挑战。此次采访中，Nolan Johnson邀请Jan详细介绍了将载板制造迁到亚洲以外地区的实施方案。
Nolan Johnson：Jan，能否简要介绍IPC关于高阶封装的报告？
Jan Vardaman：IPC报告概述了需要在美国建立生态系统以支持下一级别封装的原因。半导体芯片进行封装之后，所做的一切并不理想。拥有半导体芯片生产的能力，却再将其送回亚洲进行组装，这并不会缩短供应链。
Johnson：这就是电子制造生态系统对美国具有如此重要战略意义的原因？
Vardaman：当然可以使用现有的供应链，但这并不能解决缩短供应链的问题。对供应周期时间的担忧是这一切开始的全部原因。过去，我们习惯使用现有的供应链。目前，大多数公司似乎只打算在本土制造硅芯片，并将其发回亚洲组装。
Johnson：至少在有其他选择之前只能这样做？
Vardaman：很多客户都同意的替代方案。换言之，必须让客户考虑并同意使用你将实施的任何方案。
Johnson：有哪些技术考虑因素？
Vardaman：根据现有的需求，我们讨论了越来越精细的凸缘间距。印制电路板的线宽和线距都很大。印制电路板通常以密耳（1/1000英寸）为单位。1密耳是25.4微米，因此印制电路板的密度与裸芯片半导体放置在载板上的密度相差很远。
Johnson：然而，产品的某些部分需要符合人类手指的尺寸。载板中介板所需的各种尺寸与20年前的半导体制造尺寸相匹配。但那些工厂已经不存在。
Vardaman：就你的观点而言，载板工厂与半导体工厂不同。半导体对制造厂要求超清洁。印制电路板和载板之间有一些相似之处，但随着技术的发展，特征尺寸越来越小。如果与英特尔公司谈论他们所需要的未来载板，他们会要求更精细的特征，而其生产设备更偏向于半导体制造设备，这肯定不是目前PCB制造设备。
高端积层载板采用Ajinomoto薄膜制成，可能与未来的载板非常不同，其线宽及线距要缩小到2微米。如果没有洁净室和相应的设备，PCB工厂不可能制造出这种级别的特征。
我们采访了很多载板公司，一条生产线的成本可能为3亿美元左右。Intel表示，拥有多条生产线的批量生产工厂，其投入不会低于10亿美元。
新泽西州的测试顶尖公司R&D Altanova增加了载板样品生产能力，可使用Ajinomoto薄膜生产样品。并不是说在美国不能生产载板，但必须认识到生产载板所涉及到的一切，包括设备及相应的预算。
Johnson：我听到的是，载板制造既不是PCB，也不是半导体，不能用现有的设备来解决这个问题；为了生产这类载板，可能需要投资全新的设施。
Vardaman：除非具备必要的洁净室，否则无法在现有PCB工厂内生产载板。因为当生产精细特征尺寸时，不能有会导致失效或良率损失的灰尘颗粒。同时，一条真正的生产线必须具备高度自动化功能。
Johnson：我们所讨论的大部分内容都取决于大批量生产载板。那么OEM如何生产样品？
Vardaman：这取决于市场，比如国防。富士通在内部生产一些高密度产品，批量很小。正如我提到的，R&D Altanova做了一些样品，但投资巨大。
同时，这只是满足了目前的要求。如果想扩展到下一代技术水平，对于设备种类和工艺来说，需要考虑的因素更多。我认为未来封装载板与目前的PCB生产线非常不同，必须以完全不同的思维去考虑。
Johnson：未来的载板工厂需要具备何种水平？它与典型的PCB制造厂有何不同？
Vardaman：制造载板的设备都必须在洁净室中。该领域需要大量的自动化设备，以及提高工艺良率的计量方法，这与PCB制造中的设备、电镀工艺和介质材料要求都有所不同。
Johnson：如果有人在美国投资并建造了工厂，他们能在哪里找到运营该设施的人才？
Vardaman：这就遇到了另一个问题。正如我们所看到的，人才库有限。必须找到愿意进入这个领域新人，操作新工具的技能与PCB领域不会完全相同，所以必须接受一些培训。
Johnson：这类工厂从哪里采购设备？
Vardaman：他们从海外订购。美国有一些人计划为未来工艺制造设备，例如玻璃。一家公司刚刚在佐治亚州破土动工，他们正在从韩国采购大部分设备来制作可以在其中埋入器件的玻璃面板，这是层压载板的替代品。但大多数人仍在研究层压载板工艺，例如，来自日本的光刻设备。市场上还有欧洲和美国的设备供应商。
值得一提的是，这些设备大部分的订购排期都要到数年后。如果正在开发一些新产品，就会遇到这种情况。或许美国的某些公司，比如LAM或Applied Materials可以提供这类设备，但仍有待确定。
业内大多使用日本Ushio公司生产的步进器进行光刻。一些公司已经在研究无掩模光刻激光直接成像设备，其能达到的线宽和线距尺寸是有限的。可以使用Atotech的电镀系统和激光钻孔设备。
首先，需要为这些高阶载板选择工艺。接下来，选择可用的设备以及电镀化学药水。
Johnson：如果一家美国公司想进军这一领域，先分步、小批量地探索是否更合理？
Vardaman：是的，先要建立样品生产线。一条批量生产线，光制造设备至少要花费3亿美元。还有，计量检测系统的成本需要100万美元，光刻设备还需要120万美元。
Johnson：美国PCB制造商有进入这一领域的空间吗？
Vardaman：TTM购买了Endicott生产线，并将其搬到了威斯康星州。一些印制电路板供应商已经进入IC载板制造领域，但这是一个长期的过程。
Johnson：在我看来，对于需要这项技术的一些大型OEM来说，这是机会，他们可以组建联盟，建立自己的工厂。
Vardaman：这些公司设计产品，并以高利润制造。载板制造是一项低利润业务。他们不想通过投资低利润业务来降低毛利润。比如，台积电不生产载板，也不会组建联盟来生产，他们希望与供应载板的公司达成长期协议。
Johnson：为低利润业务提供资金，使公司能够可靠地生产高利润产品，这是一种思维模式。
Vardaman：这些数字只是没有加起来。如果构建新的工艺来生产高阶载板，需要不同的设备，现有设备无法使用。我们必须了解哪些供应商，还需要鉴定所有设备，过程非常复杂。目前一切尚未开始。
Johnson：现在，政府会提供一些资金来帮助解决这类问题。
Vardaman：有一些政府资金，但局限于固定的时期，所以会存在问题。从根本上讲，问题在于我们不想退出现有的供应链。
Johnson：Jan，谢谢。您提供的信息非常有帮助。
Vardaman：不客气。
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