功率半导体行业的发展随着下游应用领域的扩展而增长。功率半导体是构成电力电子转换装置的核心组件，已进入国民经济各个工业部门和社会生活的各个方面。随着新应用场景的出现和发展，功率半导体的应用范围已从传统的消费电子、工业控制、电力传输、计算机、轨道交通、新能源等领域，扩展至物联网、电动汽车、云计算和大数据等新兴应用领域。这些新的应用领域为功率半导体带来了新的发展机遇和挑战。

从产业竞争格局来看，全球功率半导体中高端产品生产厂商主要集中在美国、欧洲、日本和韩国。较于国际同行，中国功率半导体行业起步较晚，主要通过国外引进及国内企业自主创新，逐步提升行业的国产化程度，满足日益增长的下游需求。目前，在中低端领域，如二极管、晶闸管等生产工艺相对简单的产品已经基本实现国产化。而在高压、高可靠性领域，如以IGBT为代表的晶体管器件，由于生产工艺门槛较高且结构相对复杂，技术含金量与产品附加值高，目前大部分市场份额被国外厂商所占据。

功率半导体产品范围示意图

功率半导体器件的封装主要有两种类型：离散式封装和集成式封装。

离散式封装是将单个的功率半导体器件，如二极管、MOSFET等封装成独立的器件。这种封装的优点在于结构简单，维护和维修相对容易，广泛用于变频器、UPS、交流调光器、LED照明等应用。但是，它也有一定的缺点，如尺寸大，重量重，电路的布局会受到限制，制造成本相对较高。离散式封装的过程包括半导体封装、基板制造、热沉制造、端子制造、装配等一系列步骤。

集成式封装是将多个功率半导体器件集成在一个芯片上，并在芯片表面制作导电线路连接这些器件，再通过金属盖片、金属板、塑料外壳等封装材料封装而成的封装。这种封装的优点在于尺寸小，重量轻，可实现高集成度和小型化设计、制造成本低。集成式封装的过程包括芯片选择、芯片贴装、引脚连接、包封、测试等一系列步骤。

无论离散式封装还是集成式封装都涉及到芯片贴装工艺阶段，在芯片贴装过程中，固晶机是一种必不可少的设备。固晶机是一种将芯片贴装到封装基板上的自动化设备，可以提高生产效率和贴装质量。固晶机的主要作用是将芯片按照预设的位置和角度贴装到基板上，同时保证芯片与基板之间的电气连接和机械固定。固晶机的操作精度和稳定性对于保证芯片与封装之间的可靠连接至关重要的。

功率器件IGBT模块结构及加工流程图

在固晶机上进行芯片贴装前，需要进行一些准备工作。首先，需要将要贴装的芯片和基板或封装放在机器的工作台上，并进行对准和调整；固晶机通常配备有一个吸嘴，可以用来吸取芯片。在吸取芯片前，需要先确定芯片的位置和角度，然后将吸嘴移动到合适的位置，并按下吸取按钮，使芯片被吸起。当芯片被吸取后，固晶机需要对芯片进行位置对准。这个过程通常由机器的视觉系统来完成，机器会通过拍摄芯片和基板或封装的图像，并利用软件进行对准和位置调整。当芯片的位置对准后，固晶机会将芯片放置到基板或封装上。这个过程也是由机器的视觉系统来控制，以确保芯片放置的位置和角度都正确。当芯片放置完成后，固晶机会对其进行固化处理，例如通过加热或紫外线照射等方法，使芯片和基板或封装之间的连接更加牢固。固晶机在完成贴装后，会对贴装的质量进行检查。通过视觉系统或自动检测设备等方法，可以检测出贴装不良或位置不正确的芯片，并进行相应处理。

固晶机有多种类型，包括全自动固晶机、半自动固晶机等。全自动固晶机可以自动完成所有贴装步骤，包括吸取芯片、对准位置、放置芯片等，具有高精度、高速度和高效率等特点。半自动固晶机则需要人工完成部分贴装步骤，例如吸取芯片和对准位置等。

固晶机的使用可以大大提高封装效率和质量，同时也可以减小封装体积和重量，提高封装的可靠性和稳定性。此外，固晶机还可以实现高精度的对位和粘合，使得封装的半导体器件能够具有更好的电气性能和可靠性。

以IGBT模块加工流程为例

苏州博众半导体公司聚焦AI算力中心、光通讯、激光雷达、高功率激光器、功率半导体等细分市场，积极开展半导体新产品的研发与合作。在高精度共晶机方面，公司自去年推出首款产品后，持续加强技术的迭代开发及降本，新客户订单持续增加中，今年推出的新产品星威EH9721，已获得行业全球领军企业400G/800G批量订单，主要针对算力提升要求的800G光模块产品的研发，其所具备的核心技术，如高精度拾取贴合系统、高效共晶加热系统、wafer供料系统等均达国际先进水平，竞争优势明显。

博众半导体固晶机设备的性能指标已经达到了国际同类产品的水平，并在不久会在市场获得一定的认可充分发挥其在实际生产中的积极作用。这对于我国半导体设备市场的国产替代无疑是一个重要的推动力。