韓國首爾 2025年5月12日 /美通社/ -- LG Innotek于本月12日（海外報道日期）首次向媒體公開了公司增長新動力FC-BGA（Flip Chip ball grid Array）生產(chǎn)中心——龜尾"夢想工廠（Dream Factory）"。

LG Innotek曾在2022年宣布進軍高附加值半導體基板FC-BGA業(yè)務，為此從LG電子收購了龜尾第四工廠并打造"Dream Factory"，從去年2月開始正式投入批量生產(chǎn)。

"Dream Factory"（共26000㎡）被評價為集AI、深度學習、機器人及數(shù)字孿生等最新IT技術于一體的業(yè)界最高水平的"智能工廠"，將整個工程自動化、信息化和智能化，構(gòu)建了去除降低生產(chǎn)競爭力的代表性四大因素、實現(xiàn)一級品質(zhì)的FC-BGA生產(chǎn)基礎設施，四大因素包括Man（作業(yè)者）、F-cost（失敗成本）、BM Loss（事后維修損失）及Accident（安全事故）。

• " 從源頭上切斷因 人的 接觸而 導致 的不良因素 " ……用機器人實現(xiàn) 所有工藝流程 、物流流程自動化

就FC-BGA等需要高難度超微工程的半導體基板產(chǎn)品而言，即使是微小的異物（眉毛、口水等），也會導致品質(zhì)不良，因此，在生產(chǎn)過程中盡量減少人與產(chǎn)品的接觸是關鍵。

為此，LG Innotek在"Dream Factory"引進了物流全自動化系統(tǒng)。事實上，在"Dream Factory"里很少會遇到人，因為除了設備維護及修理等必需人力之外，包含十余個階段的FC-BGA工藝流程及物流流程都在走向無人化系統(tǒng)。

與之相反，在"Dream Factory"里可以看到數(shù)十臺自動機器人（AMR，Autonomous Mobile Robot）通過無人駕駛往返于生產(chǎn)線各處運送材料。如果按照RTS（Real Time Schedule）內(nèi)輸入的顧客交貨期自動下達生產(chǎn)訂單，AMR就會將原材料運送到工藝設備上。工藝設備自動感應原材料上的條形碼，通過RMS（Recipe Management System）自動在設備上設置符合產(chǎn)品規(guī)格的工藝配方，產(chǎn)品加工就會正式開始。將工藝流程結(jié)束的產(chǎn)品重新裝載到跟蹤器（Stocker）上也是AMR的任務。

此外，去除面板保護膜（Film Detach）的工藝也將由機器人代替人類，由此可以預防諸如微刮擦或粉塵之類的異物成為不良因素。在整個工藝流程中構(gòu)建協(xié)作機器人這樣的非接觸式（Non-Touch）生產(chǎn)設備，大幅減少因作業(yè)者導致的操作性不良。

• 基于AI的FC-BGA 質(zhì)檢 無人化 ……通過保障品質(zhì) " 透明性 "提升客戶 信賴度

在"Dream Factory"里，關于FC-BGA的生產(chǎn)，每天持續(xù)生成20萬個以上的文件、100GB的數(shù)據(jù)。LG Innotek通過設置在所有設備上的傳感器積累整個生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù)，并將持續(xù)學習該大數(shù)據(jù)的AI應用于不良品預測及檢驗系統(tǒng)，大幅縮短了因發(fā)生不良而導致的Lead time 延期問題 。

除此之外，LG Innotek還在進行良品判定的最重要階段——AOI（Automated Optical Inspection）流程中，使用了AI深度學習視覺檢驗系統(tǒng)。如果機器人持續(xù)將完成生產(chǎn)的FC-BGA基板產(chǎn)品運送至視覺篩選檢驗臺，學習了數(shù)萬個FC-BGA不良品與良品數(shù)據(jù)的AI在30秒內(nèi)就能感知到用肉眼難以捕捉到的細微的不良情況。

LG Innotek正在進一步升級運營AOI流程。在Line tour中首先可以確認電路不良的AOI設備，設置了比這規(guī)模更大的機器人和檢驗裝置。在被稱為LQC（Line Quality Control）的這個地方，可以自動檢驗客戶要求的各種產(chǎn)品規(guī)格（厚度、大小等）是否得到準確體現(xiàn)，而且檢驗數(shù)據(jù)會即時傳送到客戶手中，從而保障產(chǎn)品品質(zhì)的透明性，這將直接起到提升客戶信賴度的效果。已經(jīng)升級至業(yè)界最高水平的LG Innotek AOI設備，是讓來訪工廠的全球客戶們印象最深刻的部分之一。

由于AI只會識別發(fā)生不良的產(chǎn)品，而且通過對所有產(chǎn)品進行工序跟蹤的條形碼，無需人的介入就可以自動篩選出被判定為不良的產(chǎn)品，所以F-cost（失敗成本）最多可以減少50%以上。

此外，在可以事先預防產(chǎn)品不良、設備故障等的數(shù)字模擬系統(tǒng)中也采用了AI。此前，人們?yōu)榱擞H自確認產(chǎn)品是否異常并掌握發(fā)生不良時哪些設備有問題，以及如何修理等，需要花費很多時間，現(xiàn)在則可大幅改善這些問題。

LG Innotek計劃截止到2026年，引進實時感知及分析生產(chǎn)流程中發(fā)生的品質(zhì)異常并自動修正的工藝流程智能化系統(tǒng)（i-QMS,intelligent-Quality Management System）。由此實現(xiàn)FC-BGA整個生產(chǎn)流程的自動化，尤其是開發(fā)適用數(shù)字孿生技術的平臺，實時與客戶共享從產(chǎn)品開發(fā)到生產(chǎn)的所有流程，強化客戶應對能力。

• 通過數(shù)字孿生實現(xiàn)最佳FC-BGA工藝設備…… " Ramp-up時間縮短一半 "

即使是非常細微部分的"變數(shù)"，也可能會導致FC-BGA的性能不良。因此，不僅要有適合生產(chǎn)良品的最佳設備，還要具備設定為完美值的工藝配方及生產(chǎn)環(huán)境等，才能提升收益率。

"Dream Factory"里構(gòu)建的FC-BGA工藝設備通過數(shù)字孿生（Digital Twin）被設置為最佳條件。此前，為了找到最佳FC-BGA工藝條件，需要投入大量時間和費用、經(jīng)過數(shù)百次測試，但現(xiàn)在LG Innotek在設置設備之前，先在虛擬空間利用3D模型進行"工廠模擬"，可以事先掌握最初設置的FC-BGA工藝設備的問題所在。由于可對設備內(nèi)液體、熱及空氣流動等很難實測的具體條件進行優(yōu)化后設置設備，使得Ramp-up（通過提升量產(chǎn)初期收益率來擴大生產(chǎn)能力）時間比原來縮短了近一半。

不僅如此，數(shù)字孿生技術還被應用于能夠?qū)崟r監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)狀的Line Monitoring System（LMS）。在設置LMS的綜合管制室大屏幕上，通過實時監(jiān)控系統(tǒng)，能夠一目了然地監(jiān)控目前正在運行的生產(chǎn)線和產(chǎn)品移動、庫存情況、設備有無異常、產(chǎn)品生產(chǎn)業(yè)績及品質(zhì)現(xiàn)狀等，如果出現(xiàn)異常，可以立即采取應對措施。

• 玻璃芯技術內(nèi)化， 階段性進軍 高端 FC-BGA市場…… "將 在 2030年 打造 成萬億 級業(yè)務 "

LG Innotek通過持續(xù)50年的基板材料零部件業(yè)務，積累了超微電路、高集成?高多層基板整合（準確、均勻地堆疊多個基板層）技術等高附加值半導體基板核心技術。

基于上述經(jīng)驗，LG Innotek繼去年年末正式批量生產(chǎn)面向北美Big Tech客戶的PC用FC-BGA后，最近又成功獲取了全球Big Tech客戶。今年的目標是進入PC CPU用FC-BGA市場，最快將于2026年進入服務器用FC-BGA市場，階段性進軍High-end級FC-BGA市場。為此，LG Innotek已完成防止粉塵發(fā)生的"Edge Coating"等服務器用FC-BGA產(chǎn)品工藝流程必需設備的引進。

在此目標下，LG Innotek與全球Big Tech客戶合作，加快新一代基板技術的先行開發(fā)。計劃到2027年為止，實現(xiàn)將微電路圖形直接刻制在基板上的"重布線層（RDL，Re-Distribution Layer）技術"、將元件內(nèi)置于基板并使電力損失最小化的"元件嵌入（Embedding）技術"、防止大面積基板彎曲現(xiàn)象的"多層芯（MLC，Multi-Layer Core）技術"及"玻璃芯（Glass Core，玻璃基板）技術"等技術的內(nèi)化。尤其是玻璃基板，LG Innotek正在加強與全球客戶公司合作，持續(xù)進行宣傳活動。

基板材料業(yè)務部長（副社長） 姜旻錫 表示："LG Innotek將基于最尖端'Dream Factory'，持續(xù)擴大提供差異化顧客價值的FC-BGA生產(chǎn)，截止到2030年，將FC-BGA業(yè)務打造成萬億級業(yè)務。"

此外，據(jù)富士嵌合體綜合研究所預測，全球FC-BGA市場規(guī)模將從2022年的80億美元（約11.6912萬億韓元）增長到2030年的164億美元（約23.9669萬億韓元），增長高達一倍以上。

[ 術語解析 ]

FC-BGA （ Flip Chip Ball Grid Array）：半導體用基板，廣泛適用于包含執(zhí)行各種運算功能的半導體芯片（CPU、GPU及AI芯片等）的電子設備。隨著數(shù)據(jù)處理量增加、半導體處理速度增加及低功率半導體需求擴大，高配置半導體基板的需求呈激增趨勢。據(jù)悉，F(xiàn)C-BGA的面積比現(xiàn)有半導體基板大，層數(shù)增多也是因為這個原因，要想實現(xiàn)這一點，需要頂級水平的設備和技術，因此，F(xiàn)C-BGA的市場進入門檻非常高。