隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和技術(shù)轉(zhuǎn)移,中國芯片封裝企業(yè)有了新的機遇。芯片封裝不僅起到芯片內(nèi)鍵合點與外部進行電氣連接的作用,也為芯片提供了一個穩(wěn)定可靠的工作環(huán)境。以下對芯片封裝市場現(xiàn)狀分析。
芯片封裝市場現(xiàn)狀分析,國外芯片公司向國內(nèi)大舉轉(zhuǎn)移封裝測試業(yè)務(wù),中國的芯片封裝測試行業(yè)充滿生機。據(jù)2018全球與中國市場LED倒裝芯片深度研究報告測算,2017年我國芯片封裝測試行業(yè)銷售收入約1822億元,增速達16.5%。
2011-2017年中國封裝測試行業(yè)銷售收入及增長情況(單位:億元)
在較長一段時期內(nèi),芯片封裝幾乎沒有多大變化,6~64根引線的扁平和雙列式封裝,基本上可以滿足所有芯片的需要。對于較高功率的芯片,則普遍采用金屬圓形和菱形封裝。但是隨著芯片的迅速發(fā)展,多于64,甚至多達幾百條引線的芯片愈來愈多。現(xiàn)從五大趨勢來分析芯片封裝市場現(xiàn)狀。
芯片封裝市場現(xiàn)狀分析,芯片的表面安裝結(jié)構(gòu)是適應(yīng)整機系統(tǒng)的需要而發(fā)展起來的,主要是因為電子設(shè)備的小型化和輕量化,要求組裝整機的電子元器件外形結(jié)構(gòu)成為片式,使其能平貼在預(yù)先印有焊料膏的印制線路板焊盤上,通過再流焊工藝將其焊接牢固。這種作法不僅能夠縮小電子設(shè)備的體積,減輕重量,而且這些元器件的引線很短,可以提高組裝速度和產(chǎn)品性能,并使組裝能夠柔性自動化。表面安裝式封裝一般指片式載體封裝、小外形雙列封裝和四面引出扁平封裝等形式,這類封裝的出現(xiàn),無疑是芯片封裝技術(shù)的一大進步。
隨著超大規(guī)模和特大規(guī)模芯片的問世,芯片變得越來越大,其面積可達7mm&TImes;7mm,封裝引出端可在數(shù)百個以上,并要求高速度、超高頻、低功耗、抗輻照,這就要求封裝必須具有低應(yīng)力、高純度、高導(dǎo)熱和小的引線電阻、分布電容和寄生電感,以適應(yīng)更多引線、更小體積和更高封裝密度的要求。
芯片封裝市場現(xiàn)狀分析,要想縮小封裝體積,增加引線數(shù)量.唯一的辦法就是縮小封裝的引線間距。一個40線的雙列式封裝要比68線的H式載體封裝的表面積大20%,其主要區(qū)別就是引線目距由2.54mm改變自1.27mm或1.00cmm。不難想像,如果引線間距進而改變?yōu)?.80mm,O.65mm甚至0 50mm,則封裝的表面積還會太大地縮小。但是為了縮小引線間距,這勢必帶來了一系列新的目題,如印線精密制造就必須用光致腐蝕的蝕刻工藝來代替機械模具的沖制加工,并必須解決引線間距縮小所引起的引線間絕緣電阻的降低和分步電容的增大等各個方面研究課題。
芯片面積增大,通常其相應(yīng)封裝面積也在加大,這就對熱耗散問題提出了新的挑戰(zhàn)。這個問題是一個綜臺性的,它不僅與芯片功率、封裝材料、封裝結(jié)構(gòu)的表面積和最高結(jié)溫有關(guān),還與環(huán)境溫度和冷玲方式等有關(guān),這就必須在材料的選擇、結(jié)構(gòu)的設(shè)計和冷卻的手段等方面作出新的努力。
塑料模塑封裝具有成本低、工藝簡單和便于自動化生產(chǎn)等優(yōu)點,雖然在軍用集成電路標(biāo)準(zhǔn)中明文規(guī)定,封裝結(jié)構(gòu)整體不得使用任何有機聚合物材料,但是在集成電路總量中,仍有85%以上采用塑料封裝。
芯片封裝市場現(xiàn)狀分析,塑料封裝與其他封裝相比,其缺點主要是它屬于非氣密或半氣密封裝,所以抗潮濕性能差,易受離子污染;同時熱穩(wěn)定性也不好,對電磁波不能屏蔽等,因而對于高可靠的集成電路不宜選用這種封裝形式。但是近幾年來,塑料封裝的模塑材料、引線框架和生產(chǎn)工藝已經(jīng)不斷完善和改進,可靠性也已大大提高,相信在這個基礎(chǔ)上,所占封裝比例還會繼續(xù)增大。
芯片封裝市場現(xiàn)狀分析,芯片的封裝經(jīng)過插入式、表面安裝式的變革以后,一種新的封裝結(jié)構(gòu)—直接粘結(jié)式已經(jīng)經(jīng)過研制、試用達到了具有商品化的價值,并且取得了更大的發(fā)展,據(jù)國際上預(yù)測,直接粘結(jié)式封裝在集成電路中所占比重將從1990年的8%上升至2000年的22%,這一迅速上升的勢頭,說明了直接粘結(jié)式封裝的優(yōu)點和潛力。
芯片封裝市場現(xiàn)狀分析,功率芯片的封裝結(jié)構(gòu),受封裝材料的導(dǎo)熱性能影響,造成封裝體積較大而與其他集成電路不相匹配,已成為人們關(guān)注的問題之一,而關(guān)鍵所在是如何采用新的封裝材料。
在較長一段時期內(nèi),芯片封裝幾乎沒有多大變化,6~64根引線的扁平和雙列式封裝,基本上可以滿足所有芯片的需要。對于較高功率的集成電路,則普遍采用金屬圓形和菱形封裝。芯片封裝市場現(xiàn)狀分析,整機制造也正在努力增加印制線路板的組裝密度、減小整機尺寸來提高整機性能,這也迫使芯片去研制新的封裝結(jié)構(gòu),新的封裝材料來適應(yīng)這一新的形勢。
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