美國(guó)正在重振其半導(dǎo)體制造業(yè)，這是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要做的事不止當(dāng)下熱炒的這些。（南京人才）

半導(dǎo)體芯片就像蘋果派一樣美國(guó)化，這也是為什么 2022 年CHIPS科學(xué)法案（創(chuàng)造有益的激勵(lì)措施來生產(chǎn)半導(dǎo)體）具有振興國(guó)內(nèi)電子制造業(yè)的巨大潛力的部分原因。

2022年 8 月簽署成為立法的雄心勃勃的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略以“歷史性投資”為特色，以提高美國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)力、創(chuàng)新和安全，同時(shí)增強(qiáng)美國(guó)制造半導(dǎo)體、先進(jìn)封裝和復(fù)雜集成系統(tǒng)的能力。

在加強(qiáng)美國(guó)制造業(yè)和提高供應(yīng)鏈彈性方面，芯片和科學(xué)法案為多年來持續(xù)影響汽車、計(jì)算和消費(fèi)電子市場(chǎng)的芯片和先進(jìn)封裝短缺提供了急需的喘息機(jī)會(huì)。此外，這項(xiàng)受歡迎的投資可以幫助定位美國(guó)電子制造生態(tài)系統(tǒng)，以引領(lǐng)通信、診斷和治療、清潔能源、量子計(jì)算和人工智能 (AI) 領(lǐng)域的新興發(fā)展。

構(gòu)建電子制造創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)

在本文作者所在公司所屬的美國(guó)半導(dǎo)體創(chuàng)新聯(lián)盟 (ASIC) 中，一個(gè)由企業(yè)、大學(xué)、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和非營(yíng)利組織組成的廣泛聯(lián)盟設(shè)想建立一個(gè)全國(guó)性的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)具有分散在各地的樞紐，以加強(qiáng)美國(guó)電子制造生態(tài)系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)地位. ASIC 成員提出了一個(gè)超功能組織框架，可以為研究、開發(fā)、測(cè)試和轉(zhuǎn)讓技術(shù)和制造突破提供靈活的試驗(yàn)場(chǎng)，以確保更強(qiáng)大的國(guó)產(chǎn)芯片和先進(jìn)封裝供應(yīng)鏈。

迫切需要一個(gè)電子制造創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，將工業(yè) 4.0 和智能制造中最具前瞻性的思想家結(jié)合起來，以幫助創(chuàng)建更具可擴(kuò)展性、可持續(xù)發(fā)展的美國(guó)半導(dǎo)體和先進(jìn)封裝供應(yīng)鏈。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，代表電子制造供應(yīng)鏈各個(gè)階段的 ASIC 成員聯(lián)手提交了一份關(guān)于建立國(guó)家半導(dǎo)體技術(shù)中心 (NSTC) 和國(guó)家先進(jìn)封裝制造計(jì)劃 (NAPMP) 的提案，以通過 CHIPS 和科學(xué)法案獲得資助。

ASIC 提議在六個(gè)月內(nèi)建立一個(gè) NSTC 創(chuàng)新中心，這是一項(xiàng)雄心勃勃的技術(shù)議程的一部分，該議程利用其成員廣泛的半導(dǎo)體、先進(jìn)封裝和復(fù)雜集成系統(tǒng)研發(fā)專業(yè)知識(shí)，從模擬、設(shè)計(jì)和材料到加工、制造和測(cè)試設(shè)備以及總裝。如果被商務(wù)部選中，ASIC 將跟隨其 NSTC 創(chuàng)新中心與大學(xué)和公司領(lǐng)導(dǎo)的卓越聯(lián)盟 (COE) 一起支持該中心的運(yùn)營(yíng)。

同樣發(fā)揮關(guān)鍵作用的是非營(yíng)利性國(guó)際電子制造計(jì)劃 ( iNEMI )。該組織促進(jìn)研發(fā)偵察和路線圖制定工作，并與電子制造商和供應(yīng)商、協(xié)會(huì)、政府機(jī)構(gòu)和高等院校的成員一起領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)項(xiàng)目。通過規(guī)劃全球電子制造生態(tài)系統(tǒng)的未來方向，iNEMI 確定并解決技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施差距，以提供創(chuàng)造性的戰(zhàn)略解決方案，從而加速電子制造技術(shù)的開發(fā)和部署。

協(xié)作、合作和連接的新模式

鼓勵(lì)在這個(gè)電子制造創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中加強(qiáng)合作的新合作模式正是解決大量半導(dǎo)體供應(yīng)鏈問題所需要的。多元化的經(jīng)驗(yàn)和想法是參與聯(lián)盟的最大好處之一，這些聯(lián)盟匯集了來自大學(xué)、初創(chuàng)企業(yè)和中小型企業(yè)、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和跨國(guó)組織的領(lǐng)先思想和創(chuàng)業(yè)思想家。對(duì)于解決影響半導(dǎo)體、先進(jìn)封裝和復(fù)雜集成系統(tǒng)制造的未來的一些最令人困惑的問題，每個(gè)人都有獨(dú)特的視角。

還需要從智能制造的歷史中吸取一兩頁，以快速從創(chuàng)新走向商業(yè)化。正如我之前所寫，智能制造是一項(xiàng)團(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)，推進(jìn)制造業(yè)需要來自運(yùn)營(yíng)、工程和 IT 的代表。半導(dǎo)體、先進(jìn)封裝和復(fù)雜的集成系統(tǒng)制造需要人員、系統(tǒng)、工具和機(jī)器之間進(jìn)行類似的數(shù)據(jù)共享和連接，以縮小關(guān)鍵數(shù)據(jù)差距，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高水平的數(shù)據(jù)智能。

先進(jìn)封裝和復(fù)雜系統(tǒng)

畢竟，芯片在被封裝或集成到復(fù)雜系統(tǒng)之前只是一個(gè)裸片，這就是為什么外包半導(dǎo)體組裝和測(cè)試 (OSAT) 和印刷電路板組裝 (PCBA) 公司是電子制造大局的重要組成部分。

為驅(qū)動(dòng)新型消費(fèi)電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備和自動(dòng)駕駛汽車而需要越來越小、更輕和功耗更低的芯片，這進(jìn)一步使這些復(fù)雜集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)復(fù)雜化。將微型芯片、先進(jìn)的 3D 封裝以及光電和機(jī)電設(shè)備嵌入到復(fù)雜的產(chǎn)品中——例如高分辨率相機(jī)模塊、車輛 ADAS 系統(tǒng)、AR/VR 光學(xué)硬件、用于量子計(jì)算和高速通信的光子學(xué)設(shè)備以及micro-LED 顯示器——需要先進(jìn)的 AI 支持的自動(dòng)化制造技術(shù)，包括主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)以及高精度組裝和點(diǎn)膠。

我們需要對(duì)芯片以外的一切有更多的了解，以便與半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的上下游參與者更有效地合作。為此，必須了解芯片是如何封裝的，或者應(yīng)用程序是否根本不需要封裝。裸芯片越來越多地從晶圓上進(jìn)行處理，以集成到消費(fèi)電子、航空航天、國(guó)防、工業(yè)、醫(yī)療保健、汽車和通信產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)的更小、更輕和更低功率的復(fù)雜系統(tǒng)中。

芯片制造商也在加速異構(gòu)集成開發(fā)活動(dòng)，并通過組合“小芯片”（具有專門功能的小型集成電路）來研究創(chuàng)新的芯片分解結(jié)構(gòu)。互連小芯片需要系統(tǒng)級(jí)芯片設(shè)計(jì)，以及先進(jìn)的封裝和復(fù)雜的系統(tǒng)集成技術(shù)。OSAT 和 PCBA 公司正在不斷發(fā)展以提供一系列功能和服務(wù)，包括晶圓研磨和切割、中介層和嵌入式橋接組件、引線鍵合、晶圓對(duì)晶圓鍵合、裸芯片處理、芯片凸塊等。（南京人才網(wǎng)）

正如我之前在無數(shù)制造業(yè)話題上多次說過的那樣，推動(dòng)這個(gè)重要行業(yè)向前發(fā)展需要舉全村之力。由于 CHIPS 法案，正在進(jìn)行投資以加速研究并鼓勵(lì)在電子制造生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)方面提高協(xié)作和創(chuàng)新水平。這是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻，也是一個(gè)為確保半導(dǎo)體以及先進(jìn)封裝和復(fù)雜集成系統(tǒng)制造的未來充分發(fā)揮其潛力做出貢獻(xiàn)的絕佳機(jī)會(huì)。