AIoT市场背景下国奥电机助力国产SoC芯片实现突围

随着万物互联时代的到来，5G、AI技术飞速发展，国内迎来AIoT市场发展热潮，AIoT即人工智能物联网=AI(人工智能)+IoT(物联网)。

在AIoT市场持续走热背景下，自动驾驶领域、智能穿戴设备、智能家居、智慧物流等SoC芯片终端应用市场快速扩张。

随着“缺芯”和“造芯”潮的掀起，国产SoC芯片有望从细分领域实现突围。

一、什么是SoC芯片 

SoC即System-on-a-Chip,称为系统级芯片，又称片上系统。从狭义的角度讲，SoC是信息系统核心的芯片集成，即将原本不同功能的IC，整合在一颗芯片中。

SoC是首个系统与芯片合二为一的技术。如果说中央处理器（CPU）是大脑，那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。

二、SoC芯片国内外市场 

IDC研究数据显示，2020年全球物联网支出达到6904.7亿美元，其中中国市场占比23.6%。据其预测，到2025年全球物联网市场将达到1.1万亿美元，中国市场占比约25.9%。AIoT时代已到来，智能SoC芯片迈入增长新时代。

SoC芯片具有低耗能、体积小、多功能、高速度、生命周期长等优势。在性能和功耗敏感的终端芯片领域，SoC已占据主导地位。

SoC终端应用广泛，主要应用于消费电子、商用电子及汽车电子等领域。受益于ADAS（高级驾驶辅助系统）、AI、新能源汽车等产业发展，自动驾驶、智能座舱、车载屏显、车载摄像头等市场需求持续攀升，这些细分领域都将会是国产SoC 芯片实现突围的机会。

对生命周期相对较长的产品来说，SoC芯片作为摩尔定律发展的产物，未来发展不可估量。据统计，我国2021年SoC芯片产量为135亿片，预计今年我国SoC芯片产量将达到185亿块。

三、国内SoC芯片技术水平

近年来，在美国制裁和国内市场需求推动下，我国在SoC芯片技术上不断取得了突破，国产率持续上升，但中国厂商在国际竞争仍处于劣势。

中国最先进晶圆代工厂——中芯国际，由于美国的制裁，目前最先进的制程只有4nm，乃至风险量产的N+1、N+2，距离芯片制造龙头台积电3nm工艺相差2-3代的技术工艺。

对中国企业来言，在AIoT背景下，寻找具有潜力的细分领域，更能发展中国SoC芯片的优势。目前，中国很多厂商已在SoC芯片细分领域取得了不小的成绩。
 

例如紫光展锐已从细分领域——物联网，开拓出属于自己的道路。据Counterpoint最新研究报告显示，其在LTE Cat.1芯片细分赛道上超越了高通成为全球第一。

再如，国内音视频主控SoC的先锋的瑞芯微；以物联网Wi-Fi MCU SoC通信芯片及模块为主的乐鑫科技；在智能车载、智能家电、智能物联网等多领域布局SoC芯片的全志科技。

另外，高算力SoC芯片技术上，以车规级芯片为例，2021年，吉利汽车已自主研发出我国第一颗7nm制程的车规级SoC芯片。

四、国产SoC芯片发展挑战

AIoT爆发，虽然给国产SoC芯片发展带来契机，但是，随着晶片集成度的提高，不论在芯片设计、晶圆制程、封装、测试等方面，都面临着极大的挑战。

（1）SoC设计：

   设计环节成为SoC发展的最大瓶颈，主要技术问题在于需要一套IP重复使用与以平台为基础的设计方法学。

（2）SoC制造：

   SoC制造设计各类制程的整合，必须克服不同电路区块不同制程相容性的问题。此类制程整合叠加的状况，促使SoC制程过于繁杂，影响技术可行性或经济效益。

（3）SoC封装：

  在封装技术方面，SoC也面临着晶粒尺寸缩减和焊盘间隙下降的挑战。最大的挑战在于，由于使用超低K电介质，晶粒变得更脆、更易碎，因而封装过程要求取放芯片更柔性。这意味着随着SoC芯片微型化、轻薄化发展，封装环节对贴片机的提出了更高的要求，对国内封装厂商而言既是挑战也是机遇。

封装设备本土化也是SoC芯片国产化重要环节之一。近年，国内封装技术及封装设备水平已取得了长足的发展，成功挤入国际前排梯队。电机作为贴片机核心部件，直接影响着贴片效率和良品率。

国奥电机为应对国内外市场需求，深入技术迭代，可实现微米级高精度对位贴片；+0.01N力控精度柔性取放，保证封装良率；“Z+R”轴集成设计，适用性更强，提升贴片效率。国奥电机作为国内先进半导体封测设备核心部件供应商，一直为推动SoC等芯片国产化助力，致力于为各封装设备厂商提供定制解决方案，以便更符合国产化芯片的封装要求。

（4）SoC测试：

以往测试设备商大都是针对单一功能设计机器，而SoC芯片发展趋势下，未来测试机台走向多功能单一机型，以测试各种逻辑、模拟与存储电路，缩短测试时间，加快测试速度，并满足客户“一机多用”的需求，这也是国内芯片测试厂商的发展出路。

国产SoC芯片发展之路任重而道远。AIoT市场发展背景下，国内企业应充分利用国家支持力量、国内市场优势，抓住SoC芯片各细分领域，深入研发关键技术，及时布局相应生产设备，共同推动SoC芯片国产化进程。

可编程高精力控，降低损耗

国奥直线旋转电机带有“软着陆”功能，可实现±1g以内的稳定力度控制，支持速度、加速度及力度控制的程序化设定，使贴装头能够以非常精准的压力触碰芯片表面，降低损耗；

采用中空Z轴设计，预留气管接口，真空吸取、即插即用，并可根据元件结构及特性提供定制化服务。

高精度对位、贴片，保证良率

微米级位置反馈，获取精准数据，±0.01N力控精度，±2μm直线重复定位精度，±0.01°旋转重复定位精度，径向偏摆小于10μm，编码器分辨率标准1μm，可在高速运行状态下仍稳定输出，提升良率及可靠性。

“Z+R”轴集成设计，提升速度

创新性的双轴集成化解决方案，将传统“伺服马达+滚珠丝杆”合二为一，解决了Z轴自重负载问题，高速、精准完成元件Pick & Place，贴装等动作，推力曲线平滑，峰值推力8-50N，有效行程10-50mm ，超高循环寿命，实现高效生产。

体积小，重量轻，可电机组合排列

直线旋转电机LRS2015重量仅605g，轻巧的机身重量大大减轻了设备高速运动中负载带来的影响。电机厚度仅为20mm，在设备有限的内部空间中可以并排安装多组电机，减少芯片贴装往复运动过程，提升设备贴装效率。