當(dāng)前,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正處于深度調(diào)整與技術(shù)革新的關(guān)鍵時期,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在政策支持與市場需求的雙重驅(qū)動下,加速向自主可控方向邁進(jìn)。作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈后道核心環(huán)節(jié)的封裝測試領(lǐng)域,其技術(shù)水平直接影響芯片的性能、可靠性與成本,而封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計作為封裝技術(shù)落地的 “第一道關(guān)卡”,對設(shè)計軟件的依賴性極強(qiáng)。在此背景下,江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司(以下簡稱 “江蘇拓能”)自主研發(fā)的 “半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0”(簡稱:半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計,軟著登字第 16322295 號)成功獲得國家版權(quán)局計算機(jī)軟件著作權(quán)登記(登記號:2025SR1666097),標(biāo)志著公司在半導(dǎo)體封裝設(shè)計軟件國產(chǎn)化領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重要突破,也為國內(nèi)半導(dǎo)體封裝企業(yè)提供了兼具自主知識產(chǎn)權(quán)與實用性的國產(chǎn)解決方案。
一、深耕半導(dǎo)體封裝賽道:江蘇拓能的定位與初心
半導(dǎo)體封裝是連接芯片與應(yīng)用終端的 “橋梁”,其作用不僅是保護(hù)芯片免受外部環(huán)境影響,更能通過先進(jìn)的封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計提升芯片性能、縮小體積、降低功耗。隨著 5G、人工智能、新能源汽車等下游應(yīng)用的快速發(fā)展,芯片對封裝技術(shù)的要求日益嚴(yán)苛,從傳統(tǒng)的引線鍵合封裝(如 DIP、SOP)到球柵陣列封裝(BGA)、系統(tǒng)級封裝(SiP),再到近年來興起的芯粒(Chiplet)異構(gòu)集成封裝,封裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度呈指數(shù)級增長,這也對封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件提出了更高要求 —— 不僅需要具備高精度的三維建模能力,還需支持熱、電、力多物理場仿真分析,以及與前端芯片設(shè)計、后端制造工藝的協(xié)同適配。
正是洞察到這一行業(yè)困境,江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司應(yīng)運而生。作為一家專注于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)與服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè),公司自成立以來便確立了 “以自主創(chuàng)新打破技術(shù)壟斷,以軟件與服務(wù)賦能封裝產(chǎn)業(yè)” 的核心定位,致力于為國內(nèi)半導(dǎo)體封裝廠、芯片設(shè)計公司、電子制造企業(yè)提供國產(chǎn)化的封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計解決方案。公司的核心團(tuán)隊匯聚了來自半導(dǎo)體封裝行業(yè)、軟件研發(fā)領(lǐng)域、材料科學(xué)領(lǐng)域的資深專家,其中不乏擁有 10 年以上封裝設(shè)計經(jīng)驗的工程師與曾任職于知名 EDA 企業(yè)的軟件架構(gòu)師,深厚的技術(shù)積累與對行業(yè)需求的深刻理解,為公司的研發(fā)創(chuàng)新奠定了堅實基礎(chǔ)。
在公司發(fā)展理念中,“知識產(chǎn)權(quán)是核心競爭力的基石” 這一觀點貫穿始終。江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司深知,在半導(dǎo)體這一技術(shù)密集型行業(yè),只有掌握完全自主的知識產(chǎn)權(quán),才能避免 “卡脖子” 風(fēng)險,真正實現(xiàn)技術(shù)自主可控。因此,公司在研發(fā)過程中嚴(yán)格遵循《計算機(jī)軟件保護(hù)條例》,將知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)納入研發(fā)全流程,從需求分析階段的專利檢索,到開發(fā)過程中的代碼版權(quán)保護(hù),再到成果落地后的著作權(quán)登記,形成了一套完善的知識產(chǎn)權(quán)管理體系。此次 “半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 獲得軟件著作權(quán)登記,正是公司知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略落地的重要成果,也印證了其在技術(shù)自主化道路上的堅定步伐。
二、技術(shù)攻堅:“半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 的研發(fā)與突破
一款成熟的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件,不僅需要滿足 “能設(shè)計” 的基本需求,更要實現(xiàn) “設(shè)計得好、設(shè)計得快、能造得出” 的核心目標(biāo)。江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司的研發(fā)團(tuán)隊在 “半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 的開發(fā)過程中,圍繞行業(yè)痛點與客戶需求,歷經(jīng)多輪技術(shù)攻堅,最終形成了兼具實用性與創(chuàng)新性的產(chǎn)品特性。
(一)精準(zhǔn)匹配多元封裝場景,覆蓋從傳統(tǒng)到先進(jìn)的全需求
針對國內(nèi)封裝企業(yè)業(yè)務(wù)涵蓋范圍廣、產(chǎn)品類型多樣的特點,“半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 首先突破了 “單一封裝類型適配” 的局限,實現(xiàn)了對主流封裝形式的全面覆蓋。無論是傳統(tǒng)的引線鍵合類封裝(DIP、SOP、QFP),還是面向消費電子、汽車電子的 BGA、LGA 封裝,亦或是用于高端芯片的 SiP 系統(tǒng)級封裝,軟件均能提供標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計模板與參數(shù)化建模工具。用戶只需輸入芯片尺寸、引腳數(shù)量、封裝材料(如基板、引線框架、塑封料)等基礎(chǔ)參數(shù),軟件便可自動生成三維封裝結(jié)構(gòu)模型,并支持自定義修改封裝厚度、引腳排布、散熱結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié),極大降低了設(shè)計門檻。
(二)多物理場仿真集成,提前規(guī)避量產(chǎn)風(fēng)險
封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性,不僅影響產(chǎn)品性能,更直接關(guān)系到量產(chǎn)良率與長期可靠性。傳統(tǒng)的設(shè)計流程中,設(shè)計方案完成后需交由第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行熱、力學(xué)仿真,不僅耗時較長(通常需要 1-2 周),且仿真結(jié)果與設(shè)計模型存在數(shù)據(jù)斷層,修改優(yōu)化效率低下?!鞍雽?dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 創(chuàng)新性地將多物理場仿真功能集成于設(shè)計環(huán)節(jié),實現(xiàn)了 “設(shè)計 - 仿真 - 優(yōu)化” 的一體化流程。
在熱仿真方面,軟件基于有限元分析(FEA)算法,可實時模擬封裝在工作狀態(tài)下的溫度分布,計算芯片結(jié)溫、封裝表面溫度等關(guān)鍵參數(shù),并生成熱分布圖與熱阻曲線。用戶可根據(jù)仿真結(jié)果調(diào)整散熱結(jié)構(gòu)(如增加散熱片、優(yōu)化基板導(dǎo)熱系數(shù)),避免因局部過熱導(dǎo)致的芯片性能衰減或壽命縮短。在力學(xué)仿真方面,軟件支持溫度循環(huán)、跌落、振動等典型可靠性測試的仿真模擬,預(yù)測封裝在生命周期內(nèi)的應(yīng)力分布,提前識別引線斷裂、焊球開裂等潛在風(fēng)險。
某國內(nèi)封裝廠在試用該軟件時,曾針對一款 BGA 封裝產(chǎn)品進(jìn)行熱仿真測試,軟件計算的芯片結(jié)溫與實際實驗數(shù)據(jù)的誤差僅為 3%,遠(yuǎn)低于行業(yè)平均的 5% 誤差標(biāo)準(zhǔn),且仿真時間從傳統(tǒng)的 3 天縮短至 2 小時,大幅提升了設(shè)計效率。
(三)與制造環(huán)節(jié)深度協(xié)同,打通 “設(shè)計到量產(chǎn)” 的最后一公里
封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計的最終目標(biāo)是實現(xiàn)量產(chǎn),因此軟件設(shè)計方案必須與封裝廠的實際制造工藝相匹配。江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司的研發(fā)團(tuán)隊在開發(fā)過程中,深入走訪了國內(nèi)數(shù)十家封裝企業(yè),采集了不同產(chǎn)線的工藝參數(shù)(如貼裝精度、鍵合壓力、塑封模具尺寸),并將這些參數(shù)內(nèi)置到軟件的 “制造工藝庫” 中。
當(dāng)用戶完成封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計后,軟件可自動調(diào)用對應(yīng)封裝廠的工藝參數(shù)進(jìn)行兼容性檢查,例如:若設(shè)計的引腳間距小于封裝廠貼裝設(shè)備的最小精度,軟件會立即發(fā)出預(yù)警;若封裝體尺寸超出塑封模具的最大范圍,軟件會推薦合適的模具型號或調(diào)整設(shè)計方案。這種 “設(shè)計 - 工藝” 協(xié)同的功能,有效避免了因設(shè)計與制造脫節(jié)導(dǎo)致的量產(chǎn)返工,幫助客戶縮短產(chǎn)品上市周期。
此外,軟件還支持與主流的封裝生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)對接,可將設(shè)計方案的關(guān)鍵參數(shù)(如芯片坐標(biāo)、鍵合點位置)直接導(dǎo)出為 MES 系統(tǒng)可識別的格式,減少人工數(shù)據(jù)錄入的誤差,提升生產(chǎn)效率。
(四)國產(chǎn)化架構(gòu)與安全保障,守護(hù)數(shù)據(jù)與技術(shù)安全
作為國產(chǎn)軟件,“半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 在架構(gòu)設(shè)計之初便將數(shù)據(jù)安全置于首位。軟件采用本地部署模式,所有設(shè)計數(shù)據(jù)均存儲于用戶自有服務(wù)器,避免了數(shù)據(jù)上傳至國外云端的安全風(fēng)險;同時,軟件支持用戶權(quán)限分級管理(如設(shè)計師僅可修改設(shè)計參數(shù),管理員可設(shè)置數(shù)據(jù)訪問權(quán)限),防止核心設(shè)計數(shù)據(jù)泄露。
在軟件底層架構(gòu)上,研發(fā)團(tuán)隊摒棄了對國外開源框架的依賴,采用自主研發(fā)的三維建模引擎與仿真計算內(nèi)核,不僅避免了開源框架可能存在的漏洞風(fēng)險,還能根據(jù)國內(nèi)用戶的操作習(xí)慣優(yōu)化界面設(shè)計(如支持中文界面、快捷鍵自定義),提升用戶體驗。
三、著作權(quán)落地:從技術(shù)成果到市場價值的跨越
2025 年 9 月 1 日,國家版權(quán)局正式為江蘇拓能的 “半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 頒發(fā)計算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書(軟著登字第 16322295 號,登記號:2025SR1666097),明確該軟件的著作權(quán)由江蘇拓能原始取得,享有全部權(quán)利。這一官方認(rèn)證,不僅是對公司技術(shù)創(chuàng)新成果的肯定,更成為公司打通 “技術(shù) - 市場” 轉(zhuǎn)化通道的關(guān)鍵一步。
原始取得的全部權(quán)利意味著江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司對該軟件擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán),包括修改權(quán)、復(fù)制權(quán)、發(fā)行權(quán)、信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)等核心權(quán)利,任何單位或個人未經(jīng)許可使用該軟件,均需承擔(dān)法律責(zé)任。這一法律保障,為公司的技術(shù)成果筑起了 “防護(hù)墻”,有效防止了核心技術(shù)被侵權(quán)或盜用,保障了公司在市場競爭中的核心利益。
從市場信任度來看,軟件著作權(quán)登記證書作為國家權(quán)威機(jī)構(gòu)出具的證明文件,顯著提升了江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司在客戶與合作伙伴中的公信力。在半導(dǎo)體行業(yè),客戶在選擇設(shè)計軟件時,往往將知識產(chǎn)權(quán)完整性作為重要考量因素 —— 畢竟,若使用存在知識產(chǎn)權(quán)糾紛的軟件,可能導(dǎo)致客戶自身的產(chǎn)品面臨侵權(quán)風(fēng)險。江蘇拓能憑借官方登記的著作權(quán),向市場傳遞了 “技術(shù)合法、安全可靠” 的信號,成為其開拓市場的重要 “名片”。目前,已有多家中小型封裝企業(yè)與芯片設(shè)計公司與江蘇拓能達(dá)成合作,試用 “半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 替代部分進(jìn)口軟件的功能,反饋良好。
從行業(yè)價值來看,這款軟件的自主化落地,為國內(nèi)半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)替代進(jìn)程注入了新動力。
四、不止于軟件:江蘇拓能的全鏈條服務(wù)布局
在江蘇拓能的戰(zhàn)略規(guī)劃中,“半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 并非孤立的產(chǎn)品,而是公司構(gòu)建 “封裝設(shè)計 - 仿真優(yōu)化 - 工藝落地” 全鏈條服務(wù)體系的核心載體?;谶@款軟件,公司進(jìn)一步延伸出兩大核心服務(wù),為客戶提供更全面的解決方案。
(一)定制化封裝設(shè)計服務(wù)
針對部分芯片設(shè)計公司 “有芯片、無封裝方案” 的需求,江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司依托軟件的技術(shù)能力,為客戶提供定制化的封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計服務(wù)。服務(wù)流程從需求溝通開始,研發(fā)團(tuán)隊會深入了解客戶芯片的應(yīng)用場景(如消費電子、工業(yè)控制、汽車電子)、性能要求(如工作溫度、功耗、可靠性等級),然后利用 “半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 進(jìn)行方案設(shè)計與仿真驗證,最終輸出滿足客戶需求的封裝設(shè)計圖紙、BOM 清單(材料清單)以及與封裝廠對接的工藝參數(shù)文件。
(二)封裝工藝優(yōu)化咨詢
除了設(shè)計環(huán)節(jié),江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司還為封裝廠提供工藝優(yōu)化咨詢服務(wù)。基于軟件在 “設(shè)計 - 工藝” 協(xié)同方面的優(yōu)勢,公司的工程師可幫助封裝廠分析現(xiàn)有產(chǎn)線的工藝瓶頸(如良率低、成本高、生產(chǎn)效率低),并結(jié)合軟件仿真結(jié)果提出優(yōu)化建議。例如,某封裝廠在生產(chǎn) BGA 封裝時,曾面臨焊球脫落率高的問題,江蘇拓能的團(tuán)隊通過軟件模擬焊球的焊接過程,發(fā)現(xiàn)是焊膏量與焊接溫度不匹配導(dǎo)致的問題,隨后推薦調(diào)整焊膏印刷參數(shù)與回流焊溫度曲線,最終將焊球脫落率從 3% 降至 0.5%,顯著提升了產(chǎn)線良率。
這種 “軟件 + 服務(wù)” 的模式,不僅提升了客戶粘性,也讓江蘇拓能從 “軟件供應(yīng)商” 升級為 “封裝產(chǎn)業(yè)合作伙伴”,進(jìn)一步拓展了公司的市場空間。
五、未來展望:迭代創(chuàng)新,賦能半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)新發(fā)展
獲得 “半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 的著作權(quán),只是江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司發(fā)展道路上的一個里程碑。面對半導(dǎo)體封裝技術(shù)的快速迭代與國產(chǎn)替代的迫切需求,公司已制定了清晰的未來規(guī)劃,致力于在技術(shù)創(chuàng)新與市場拓展上實現(xiàn)更大突破。
在產(chǎn)品迭代方面,公司研發(fā)團(tuán)隊已啟動 “半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V2.0” 的開發(fā)工作。V2.0 版本將重點提升對先進(jìn)封裝技術(shù)的支持能力,尤其是針對 Chiplet 芯粒集成封裝 —— 這是當(dāng)前半導(dǎo)體行業(yè)的熱點技術(shù),通過將不同功能的芯片(如計算芯片、存儲芯片、射頻芯片)異構(gòu)集成,可實現(xiàn) “系統(tǒng)級性能” 與 “芯片級成本” 的平衡。V2.0 版本將新增 Chiplet 布局規(guī)劃、互連鏈路設(shè)計(如硅中介層設(shè)計、橋接芯片設(shè)計)、異構(gòu)集成后的信號完整性仿真等功能,幫助客戶搶占先進(jìn)封裝技術(shù)高地。同時,V2.0 還將引入 AI 輔助設(shè)計功能,通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析海量歷史設(shè)計數(shù)據(jù),為用戶推薦最優(yōu)的封裝結(jié)構(gòu)參數(shù),進(jìn)一步提升設(shè)計效率。
在市場拓展方面,江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司計劃以長三角、珠三角兩大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群為核心,逐步向全國乃至海外市場輻射。一方面,公司將加強(qiáng)與國內(nèi)芯片設(shè)計公司、封裝廠的深度合作,通過 “試用 + 培訓(xùn)” 的模式推廣軟件與服務(wù);另一方面,公司將積極參與行業(yè)展會(如中國國際半導(dǎo)體博覽會、Semicon China)與技術(shù)論壇,分享自主研發(fā)成果,提升品牌知名度。此外,公司還計劃與高校、科研院所(如電子科技大學(xué)、中科院微電子研究所)建立產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,共同攻克封裝設(shè)計領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)難題,培養(yǎng)半導(dǎo)體封裝與軟件研發(fā)復(fù)合型人才。
在行業(yè)貢獻(xiàn)方面,江蘇拓能希望通過自身的技術(shù)積累,推動國產(chǎn)半導(dǎo)體封裝設(shè)計軟件的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。目前,國內(nèi)尚無統(tǒng)一的封裝設(shè)計軟件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致不同軟件之間的數(shù)據(jù)兼容性較差。江蘇拓能計劃聯(lián)合行業(yè)協(xié)會與其他國產(chǎn)軟件廠商,共同制定封裝設(shè)計數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)不同軟件之間的協(xié)同工作,提升整個行業(yè)的設(shè)計效率。同時,公司還將開放部分基礎(chǔ)的封裝設(shè)計資源(如標(biāo)準(zhǔn)化封裝模板庫),幫助中小型企業(yè)降低設(shè)計門檻,共同推動國內(nèi)半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。
從洞察行業(yè)痛點到自主研發(fā)軟件,從獲得著作權(quán)認(rèn)證到落地市場服務(wù),江蘇拓能半導(dǎo)體科技有限公司以 “自主創(chuàng)新” 為核心驅(qū)動力,在半導(dǎo)體封裝設(shè)計軟件國產(chǎn)化的道路上邁出了堅實的一步?!鞍雽?dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 V1.0” 的成功,不僅是一家企業(yè)的技術(shù)突破,更折射出國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在 “卡脖子” 領(lǐng)域自主突圍的堅定決心。
在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭日趨激烈的背景下,像江蘇拓能這樣的企業(yè),正以一個個具體的技術(shù)成果,匯聚成推動國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主可控的強(qiáng)大力量。未來,隨著技術(shù)的持續(xù)迭代與市場的不斷拓展,江蘇拓能必將在半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中扮演更重要的角色,為我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)更多 “拓能力量”。
審核編輯 黃宇
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