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集成电路封装的发展现状及趋势

集成电路封装的发展现状及趋势
集成电路封装的发展现状及趋势

序号:39 集成电路封装的发展现状及趋势

姓名:张荣辰

学号:

班级:电科本1303

科目:微电子学概论

二〇一五年 12 月13 日

集成电路封装的发展现状及趋势

摘要:

随着全球集成电路行业的不断发展,集成度越来越高,芯片的尺寸不断缩小,集成电路封装技术也在不断地向前发展,封装产业也在不断更新换代。

我国集成电路行业起步较晚,国家大力促进科学技术和人才培养,重点扶持科学技术改革和创新,集成电路行业发展迅猛。而集成电路芯片的封装作为集成电路制造的重要环节,集成电路芯片封装业同样发展迅猛。得益于我国的地缘和成本优势,依靠广大市场潜力和人才发展,集成电路封装在我国拥有得天独厚的发展条件,已成为我国集成电路行业重要的组成部分,我国优先发展的就是集成电路封装。近年来国外半导体公司也向中国转移封装测试产能,我国的集成电路封装发展具有巨大的潜力。下面就集成电路封装的发展现状及未来的发展趋势进行论述。

关键词:集成电路封装、封装产业发展现状、集成电路封装发展趋势。

一、引言

晶体管的问世和集成电路芯片的出现,改写了电子工程的历史。这些半导体元器件的性能高,并且多功能、多规格。但是这些元器件也有细小易碎的缺点。为了充分发挥半导体元器件的功能,需要对其进行密封、扩大,以实现与外电路可靠的电气连接并得到有效的机械、绝缘等方面的保护,防止外力或环境因素导致的破坏。“封装”的概念正事在此基础上出现的。

二、集成电路封装的概述

集成电路芯片封装(Packaging,PKG)是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连线,引出接线端并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。此概念称为狭义的封装。

集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个良好的工作条件,以使集成电路具有稳定、正常的功能。封装为芯片提供

了一种保护,人们平时所看到的电子设备如计算机、家用电器、通信设备等中的集成电路芯片都是封装好的,没有封装的集成电路芯片一般是不能直接使用的。

集成电路封装的种类按照外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、贴片型和高级封装。

引脚插入型有DIP、SIP、S-DIP、SK-DIP、PGA

DIP:双列直插式封装;引脚在芯片两侧排列,引脚节距,有利于散热,电气性好。

SIP:单列直插式封装;引脚在芯片单侧排列,引脚节距等特征与DIP基本相同。

S-DIP:收缩双列直插式封装;该类型的引脚在芯片两侧排放,引脚节距为,芯片集成度高于DIP。

SK-DIP:窄型双列直插式封装;芯片的宽度是DIP的二分之一,其他特征与DIP相同。

PGA:针栅阵列插入式封装;封装底面垂直阵列布置引脚插脚,插脚节距为或,插脚数可达数百脚。用于高速且大规模或超大规模的集成电路。

贴片型有SOP、TSOP-1、TSOP-2、SSOP、QFP、SOJ、PLCC等。

SOP:最常用的贴片器件。标称尺寸分为:150mil、225mil、300mil、450mil、525mil、600mil。常用的有150mil、300mil、450mil。脚间距均为,引脚数<16时其标称尺寸一般为150mil,引脚数=20时其标称尺寸分为225mil和300mil

两种。宽度为225mil的俗称窄体,宽度为300mil的俗称宽体。

TSOP-1:标称尺寸不做要求,脚间距为和两种。该封装厚度较薄,多用于空间较小的场合。

TSOP-2:标称尺寸分为300mil、400mil、500mil、550mil。脚间距分为、、。

SSOP:标称尺寸分为175mil、225mil、300mil、375mil、525mil。脚间距分为、、。该封装体积小,多适用于空间较小的场合。

SOJ:标称尺寸分为300mil和400mil两种,一般多选用300mil。脚间距均为。

PLCC:外型为方型,所以没有标称尺寸可分。脚间距均为。引脚数分为24、28、32、44、52、68、84。

QFP:按器件厚度不同衍生出LQFP、TQFP、MQFP。其脚间距分为、、、、。引脚数可大至240脚,多用于超大规模集成电路的封装。

BGA:外型为方型,引脚为针刺矩阵排列。脚间距为,多用于军工级器件上。

SOT-23:引脚数较少,最多6脚,属于微型封装器件。多用于二、三极管的封装。

高级封装有:柔性基片CSP,硬质基片CSP,引线框架CSP,圆片级CSP,叠层CSP。

柔性基片CSP:柔性基片CSP的IC载体基片是柔性材料制成的,主要是塑料薄膜。在薄膜上制作有多层金属布线。采用TAB键合的CSP,使用周边焊盘芯片。

硬质基片CSP:硬质基片CSP的IC载体基片是用多层陶瓷或多层布线层压树脂板制成的。

引线框架CSP:引线框架CSP,使用类似常规塑封电路的引线框架,它的尺寸大小,厚度薄,并且它的指状焊盘伸入到芯片内部区域。引线框架CSP多采用引线键合来实现芯片焊盘与引线框架CSP焊盘的连接。

圆片级CSP:圆片级CSP先是在圆片上进行封装,并以圆片的形式进行测试,老化筛选,其后再将圆片分割成单一的CSP电路。

叠层CSP:把两个或两个以上芯片重叠粘附在一个基片上,再封装起来而构成的。

三、集成电路封装业发展状况

在集成电路产业市场和技术的推动下,集成电路封装技术不断发展,大体经历以下三个技术阶段的发展过程:

第一阶段是1980年之前以为代表的通孔插装(THD)时代。这个阶段技术特点是插孔安装到PCB上,主要技术代表包括TO(三极管)和DIP(双列直插封装),其优点是结实、可靠、散热好、功耗大,缺点是功能较少,封装密度及引脚数难以提高,难以满足高效自动化生产的要求。

第二阶段是1980年代开始的表面贴装(SMT)时代,该阶段技术的主要特点是引线代替针脚,由于引线为翼形或丁形,从两边或四边引出,较THD插装形式可大大提高引脚数和组装密度。最早出现的表面贴装类型以两边或四边引线封装为主,主要技术代表包括SOT(小外形晶体管)、SOP(小外形封装)、QFP(翼型四方扁平封装)等。采用该类技术封装后的电路产品轻、薄、小,提升了电路性能。性价比高,是当前市场的主流封装类型。

在电子产品趋小型化、多功能化需求驱动下,20世纪末期开始出现以焊球代替引线、按面积阵列形式分布的表面贴装技术。这种封装的I/O是以置球技术以及其它工艺把金属焊球(凸点)矩阵式的分布在基板底部,以实现芯片与PCB 板等的外部连接。该阶段主要的封装形式包括球状栅格阵列封装(BGA)、芯片尺寸封装(CSP)、晶圆级芯片封装(WLP)、多芯片封装(MCP)等。BGA等技术的成功开发,解决了多功能、高集成度、高速低功耗、多引线集成电路电路芯片的封装问题。

第三阶段是21世纪初开始的高密度封装时代。随着电子产品进一步向小型化和多功能化发展,依靠减小特征尺寸来不断提高集成度的方式因为特征尺寸越来越小而逐渐接近极限,以3D堆叠、TSV(硅穿孔)为代表的三维封装技术成为继

续延续摩尔定律的最佳选择。其中3D堆叠技术是把不同功能的芯片或结构,通过堆叠技术,使其在Z轴方向上形成立体集成和信号连通以及圆片级、芯片级、硅帽封装等封装和可靠性技术为目标的三维立体堆叠加工技术,用于微系统集成。TSV是通过在芯片和芯片之间、晶圆和晶圆之间制作垂直导通,实现芯片之间互连的最新技术。与以往IC封装键合和使用凸点的叠加技术不同,三维封装技术能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大,外形尺寸最小,大大改善芯片速度和低功耗的性能。为了在允许的成本范围内跟上摩尔定律的步伐,在主流器件设计和生产过程中采用三维互联技术将会成为必然。

目前,全球集成电路封装技术的主流正处在第二阶段,3D叠装、TSV等三维封装技术还处于研发中,仅少数业内领先企业如三星、长电科技等在某些特殊领域实现少量应用。

我国的集成电路行业起步比较晚,但是一直对科技发展比较重视,所以大力发展科学技术和培养人才。我国的集成电路行业发展迅速,尤其是集成电路的重要环节,集成电路封装行业发展尤为迅速。集成电路封装的发展在我国拥有得天独厚的优势,依靠的是我国广大的市场潜力和人才发展。集成电路封装已经成为我国集成电路行业的重要组成部分,我国优先发展的就是集成电路封装。近年来国外半导体公司也向中国转移封装测试产能,我国的集成电路封装具有巨大的发展潜能。

最初的集成电路封测业,在集成电路产业链中,相对技术和资金门槛较低,属于产业链中的“劳动密集型”。由于我国发展集成电路封装业具有成本和市场地缘优势,封测业相对发展较早。在国发[2000]18号《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》颁布以后,在优惠政策鼓励和政府资金支持下,外资(包括台资、港资)企业在中国设厂、海外归国留学人员纷纷回国创办企业,中资、民资大量投资集成电路企业,我国集成电路设计业、晶圆制造业也取得了长足的发展。目前我国已形成集成电路设计、晶圆制造和封装测试三业并举的发展格局,封测业的技术含量越来越高,在集成电路产品的成本中占比也日益增加。

在我国目前的集成电路封装市场中,DIP、SOP等传统的封装仍占我国市场的主体地位,约占百分之七十的市场份额;BGA、CSP、WLCSP等先进的封装技术只占到总产量的百分之二十。

在2001年到2010年之间,除了2008和2009年因为全球金融市场危机出现小幅度下滑之外,每年的增长率都超过了百分之八。主要市场参与者包括大量的中小企业、部分技术领先的国内企业和合资企业,市场竞争最为激烈。国内一些中等规模的企业由于技术成熟,在一些封装科技中进行了科技创新,质量管理和成本控制领先,经济效益较好,企业发展快。近几年来国内集成电路设计和圆晶制造业增速明显加快,封测业增速相对缓慢,但封测业整体规模处于稳定增长阶段。据中国半导体行业协会统计,我国近几年封测业销售额增长趋势如下表示,从2013年起,销售额已经超过1000亿元,2013年销售额为亿元,同比增长%。

过去,国内企业的技术水平和产业规模落后于业内领先的外资、合资企业,但随着时间的推移,国内企业的技术水平发展迅速,产业规模得到进一步提升。业内领先的企业,长电科技、通富微电、华天科技等三大国内企业的技术水平和海外基本同步,如铜制程技术、晶圆级封装,3D堆叠封装等。在量产规模上,BGA封装在三大国内封测企业都已经批量出货,WLP封装也有亿元级别的订单,SIP系统级封装的订单量也在亿元级别。长电科技2013年已跻身全球第六大封测企业,排名较2012年前进一位。其它企业也取得了很大发展。

目前,国内三大封测企业凭借资金、客户服务和技术创新能力,已与业内领先的外资、合资企业一并位列我国封测业第一梯队;第二梯队则是具备一定技术创新能力、高速成长的中等规模国内企业,该类企业专注于技术应用和工艺创新,主要优势在低成本和高性价比;第三梯队是技术和市场规模均较弱的小型企业,缺乏稳定的销售收入,但企业数量却最多。

为了降低生产成本,以及看重中国内巨大且快速增长的终端电子应用市场,国际半导体制造商和封装测试代工企业纷纷将其产能转移至中国,拉动了中国半

导体制封装产业规模的迅速扩大。目前,全球型IDM厂商和专业封装代工厂大都在中国大陆建有生产基地,由此造成我国外资企业占比较高。同时,经过多年的努力,国内控股的封测企业得到了较快的发展,正在逐步缩小与国际厂商的技术、市场方面的差距。部分内资封装测试企业已经在国内发行股票上市。

四、集成电路封装的发展趋势

目前我国封测业正迎来前所未有的发展机遇。首先,国内封测业已有了一定的产业基础,封装技术已接近国际先进水平,2013年我国集成电路封测业收入排名前10企业中,已有3家是国内企业。近年来国家出台的《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(国发〔2011〕4号),2014年6月国务院印发的《国家集成电路产业发展推进纲要》等有关政策文件,进一步加大了对集成电路产业的支持,国内新兴产业市场的拉动,也促进了集成电路产业的大发展。海思半导体、展讯、锐迪科微电子、大唐半导体设计有限公司等国内设计企业的崛起将为国内封测企业带来更多的发展机会。

此外,由于全球经济恢复缓慢,加上人力成本等诸多原因,国际半导体大公司产业布局正面临大幅调整,关停转让下属封测企业的动作频繁发生,如:日本松下集团已将在印度尼西亚、马来西亚、新加坡的3家半导体工厂出售。日本松下在中国上海和苏州的封测企业也在寻求出售或合作伙伴。英特尔近期也表示,该公司将在2014年的二、三两个季度内,将已关闭工厂的部分业务转移至英特尔位于中国等地现有的组装和测试工厂中。欧美日半导体巨头持续从封测领域退出,对国内封测业的发展也非常有利。

但是,国内封测业的发展也面临制造业涨薪潮(成本问题)、大批国际组装封装业向中国大陆转移(市场问题)、整机发展对元器件封装组装微小型化等要求(技术问题)等重大挑战。国内封测企业必须通过增强技术创新能力、加大成本控制、提升管理能力等措施,才能在瞬息万变的市场竞争中立于不败之地。

目前,集成电路封装根据电路与PCB等系统板的连接方式,可大致分为直插

封装、表面贴装、高密度封装三大类型。国内封装业主要以直插封装和表面贴装中的两边或四边引线封装为主,这两大封装类型约占我国70%的市场份额。国内长电科技、通富微电、华天科技等企业已成功开发了BGA、WLCSP、LGA等先进封装技术,另有部分技术实力较强,经济效益好的企业也正在加大对面积阵列封装技术的研发力度,满足市场对中高端电路产品的需求。随着电子产品继续呈现薄型化、多功能、智能化特点,未来集成电路封装业将向多芯片封装、3D封装、高密度、薄型化、高集成度的方向发展。

由于我国封测产业已具备一定基础,随着我国集成电路设计企业的崛起和欧美日国际半导体巨头逐渐退出封测业,我国封测产业面临前所未有的发展机遇,同时也需要应对各种挑战。展望未来,国内封测企业必须通过增强技术创新能力、加大成本控制、提升管理能力等措施,才能在瞬息万变的市场竞争中立于不败之地。我国的封装业发展前途一片光明。

参考文献:

《微电子器件封装——封装材料与封装技术》周良知编著北学工业出版社《集成电路芯片封装技术(第2版)》李可为编著电子工业出版社《集成电路封装行业发展现状》中商情报网网络文献

《未来集成电路封测技术趋势和我国封测业发展》电子产品世界网络文献《行业数据:集成电路封测技术及我国封测业发展趋势解读》电子工程网网络文献

集成电路的现状与发展趋势

集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关;美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米,其后,经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展,目前达到了0.18 微米的水平,而当前国际水平为0.09微米(90纳米),我国与之相差约为2-3代。 (1)设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),相应的设计工具根据市场需求迅速发展,出现了专门的EDA工具供应商。目前,EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展,集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能,如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机,手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前,SoC作为系统级集成电路,能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能,将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术,特殊电路的工艺兼容技术,设计方法的研究,嵌入式IP核设计技术,测试策略和可测性技术,软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础,把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中,实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。

集成电路封装形式

集成电路封装 集成电路(integrated circuit,港台称之为积体电路)是一种微型 电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体 晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微 型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,这样,整个电路的体积 大大缩小,且引出线和焊接点的数目也大为减少,从而使电子元件向着微 小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。集成电路特点集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成 本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、 计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广 泛的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十 倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可大大提高。 集成电路的封装形式有很多,按封装形式可分三大类,即双列直插型、贴片型和功率型。在选择器件封装形式应首先考虑其标称尺寸和脚间距这 两点。标称尺寸系指器件封装材料部分的宽度(H),一般用英制mil来标注;脚间距系指器件引脚间的距离(L),一般用公制mm来标注。一、双 列直插(DIP)型 标称尺寸分为:300mil、600mil、750mil三种,常用的是300mil、600mil 两种。 脚间距一般均为 2.54mm 一般情况下 引脚数<24时其标称尺寸均为300mil; 引脚数≥24时其标称尺寸为300mil时,俗称窄体; 引脚数≥24时其标称尺寸为600mil时,俗称宽体。 引脚数≥48时其标称尺寸为750mil。如MC68000,现很少使用。 二、贴片(SMD)型 贴片器件种类繁多,按种类可分如下几类; SOP、TSOP-1、TSOP-2、SSOP、QFP、SOJ、PLCC(QFJ)等 1、SOP型 最常用的贴片器件 标称尺寸分为:150mil、225mil、300mil、450mil、 525mil、600mil.

(整理)集成电路芯片ic封装技术的发展

集成电路芯片IC封装技术的发展 从80年代中后期开始电子产品正朝着、便携式,小型化、网络化和多媒体化方向发展,这种市场需求。对电路组装技术提出了相应的要求:单位体积信息的提(高密度化)单位时间处理速度的提高(高速化)为了满足这些要求:势必要提高电路组装的功能密度,这就成为了促进蕊片封装技术发展的最重要的因素。 一、什么是封装封装技术其实就是一种将集成电路打包的技术。 拿我们常见的内存来说,我们实际看到的体积和外观并不是真正的内存的大小和面貌.而是内存芯片经过打包即封装后的产品。这种打包对于芯片来说是必须的,也是至关重要的。 因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面。封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(PrintCircuil Board,印刷电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁。 芯片上的接点通过导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此。对于很多集成电路产品而言。封装技术都是非常关键的一环。 芯片的封装技术种类实在是多种多样。诸如DlP、QFP、TSOP、BGA、CSP、QFN等等,一系列名称看上去都十分繁杂,其实,只要弄清芯片封装发展的历程也就不难理解了。芯片的封装技术已经历经好几代的变迁,技术指标一代比一代先进,包括芯片面积与封装面积之比越来越接近。适用频率越来越高,耐温性能越来越好,以及引脚数增多。引脚间距减小.重量减小,可靠性提高,使用更加方便等等,都是看得见的变化。 二、快过时的PDIP/SOP/QFP封装 数十年来,芯片封装技术一直追随着lC的发展而发展,一代IC就有相应一代的封装技术相配合.而SMT(Surface Mount

集成电路技术发展趋势

集成电路技术发展趋势 1 国内外技术现状及发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关;美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已日益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。 集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米,其后,经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展,目前达到了0.18微米的水平,而当前国际水平为0.09微米(90纳米),我国与之相差约为2-3代。 (1)设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),相应的设计工具根据市场需求迅速发展,出现了专门的EDA工具供应商。目前,EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展,集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能,如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机,手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前,SoC作为系统级集成电路,能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能,将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术,特殊电路的工艺兼容技术,设计方法的研究,嵌入式IP核设计技术,测试策略和可测性技术,软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP 复用为基础,把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中,实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。 (2)制造工艺与相关设备。集成电路加工制造是一项与专用设备密切相关的技术,俗称"一代设备,一代工艺,一代产品"。在集成电路制造技术中,最关键的是薄膜生成技术和光刻技术。光刻技术的主要设备是曝光机和刻蚀机,目前在130nm的节点是以193nmDUV(Deep Ultraviolet Lithography)或是以光学延展的248nmDUV为主要技术,而在l00nm的节点上则有多种选择:157nm

集成电路产业发展现状与未来趋势分析

集成电路产业发展现状与未来趋势分析 一、概念介绍 集成电路,英文为Integrated Circuit,缩写为IC;顾名思义,就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。 为什么会产生集成电路?我们知道任何发明创造背后都是有驱动力的,而驱动力往往来源于问题。那么集成电路产生之前的问题是什么呢?我们看一下1942年在美国诞生的世界上第一台电子计算机,它是一个占地150平方米、重达30吨的庞然大物,里面的电路使用了17468只电子管、7200只电阻、10000只电容、50万条线,耗电量150千瓦。 显然,占用面积大、无法移动是它最直观和突出的问题;如果能把这些电子元件和连线集成在一小块载体上该有多好!我们相信,有很多人思考过这个问题,也提出过各种想法。典型的如英国雷达研究所的科学家达默,他在1952年的一次会议上提出:可以把电子线路中的分立元器件,集中制作在一块半导体晶片上,一小块晶片就是一个完整电路,这样一来,电子线路的体积就可大大缩小,可靠性大幅提高。 这就是初期集成电路的构想,晶体管的发明使这种想法成为了可能,1947年在美国贝尔实验室制造出来了第一个晶体管,而在此之前要实现电流放大功能只能依靠体积大、耗电量大、结构脆弱的电子管。晶体管具有电子管的主要功能,并且克服了电子管的上述缺点,因此在晶体管发明后,很快就出现了基于半导体的集成电路的构想,也就很快发明出来了集成电路。杰克·基尔比(Jack Kilby)和罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)在1958~1959期间分别发明了锗集成电路和硅集成电路。 集成电路又称芯片,是工业生产的“心脏”,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一。 二、集成电路产业分类 集成电路,又称为IC,按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。 集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和膜集成电路,膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。 集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

集成电路封装的发展现状及趋势

集成电路封装的发展现 状及趋势 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

序号:39 集成电路封装的发展现状及趋势 姓名:张荣辰 学号: 班级:电科本1303 科目:微电子学概论 二〇一五年 12 月13 日

集成电路封装的发展现状及趋势 摘要: 随着全球集成电路行业的不断发展,集成度越来越高,芯片的尺寸不断缩小,集成电路封装技术也在不断地向前发展,封装产业也在不断更新换代。 我国集成电路行业起步较晚,国家大力促进科学技术和人才培养,重点扶持科学技术改革和创新,集成电路行业发展迅猛。而集成电路芯片的封装作为集成电路制造的重要环节,集成电路芯片封装业同样发展迅猛。得益于我国的地缘和成本优势,依靠广大市场潜力和人才发展,集成电路封装在我国拥有得天独厚的发展条件,已成为我国集成电路行业重要的组成部分,我国优先发展的就是集成电路封装。近年来国外半导体公司也向中国转移封装测试产能,我国的集成电路封装发展具有巨大的潜力。下面就集成电路封装的发展现状及未来的发展趋势进行论述。 关键词:集成电路封装、封装产业发展现状、集成电路封装发展趋势。 一、引言 晶体管的问世和集成电路芯片的出现,改写了电子工程的历史。这些半导体元器件的性能高,并且多功能、多规格。但是这些元器件也有细小易碎的缺点。为了充分发挥半导体元器件的功能,需要对其进行密封、扩大,以实现与外电路可靠的电气连接并得到有效的机械、绝缘等

方面的保护,防止外力或环境因素导致的破坏。“封装”的概念正事在此基础上出现的。 二、集成电路封装的概述 集成电路芯片封装(Packaging,PKG)是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连线,引出接线端并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。此概念称为狭义的封装。 集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个良好的工作条件,以使集成电路具有稳定、正常的功能。封装为芯片提供了一种保护,人们平时所看到的电子设备如计算机、家用电器、通信设备等中的集成电路芯片都是封装好的,没有封装的集成电路芯片一般是不能直接使用的。 集成电路封装的种类按照外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、贴片型和高级封装。 引脚插入型有DIP、SIP、S-DIP、SK-DIP、PGA DIP:双列直插式封装;引脚在芯片两侧排列,引脚节距,有利于散热,电气性好。 SIP:单列直插式封装;引脚在芯片单侧排列,引脚节距等特征与DIP基本相同。

集成电路封装考试答案

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名词解释: 1.集成电路芯片封装: 利用膜技术及微细加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接,引用接线端子并通过可塑性绝缘介质灌装固定,构成整体立体结构的工艺。 2.芯片贴装: 3.是将IC芯片固定于封装基板或引脚架芯 片的承载座上的工艺过程。 4.芯片互联: 5.将芯片与电子封装外壳的I/O引线或基 板上的金属布线焊区相连接。 6.可焊接性: 指动态加热过程中,在基体表面得到一个洁净金属表面,从而使熔融焊料在基体表面形成良好润湿能力。 7.可润湿性: 8.指在焊盘的表面形成一个平坦、均匀 和连续的焊料涂敷层。 9.印制电路板: 10.为覆盖有单层或多层布线的高分子复 合材料基板。 11.气密性封装: 12.是指完全能够防止污染物(液体或固 体)的侵入和腐蚀的封装。 13.可靠性封装: 14.是对封装的可靠性相关参数的测试。 15.T/C测试: 16.即温度循环测试。17.T/S 测试: 18.测试封装体抗热冲击的能力。 19.TH测试: 20.是测试封装在高温潮湿环境下的耐久 性的实验。 21.PC测试: 22.是对封装体抵抗抗潮湿环境能力的测 试。 23.HTS测试: 24.是测试封装体长时间暴露在高温环境 下的耐久性实验。封装产品长时间放置在高温氮气炉中,然后测试它的电路通断情况。 25.Precon测试: 26.模拟包装、运输等过程,测试产品的 可靠性。 27.金线偏移: 28.集成电路元器件常常因为金线偏移量 过大造成相邻的金线相互接触从而产生短 路,造成元器件的缺陷。 29.再流焊: 30.先将微量的铅锡焊膏印刷或滴涂到印 制板的焊盘上,再将片式元器件贴放在印制板表面规定的位置上,最后将贴装好元器件分印制板放在再流焊设备的传送带上。

集成电路的发展现状和方向

集成电路的发展现状和方向近几年,中国集成电路产业取得了飞速发展。中国集成电路产业已经成为全球半导体产业关注的焦点,即使在全球半导体产业陷入有史以来程度最严重的低迷阶段时,中国集成电路市场仍保持了两位数的年增长率,凭借巨大的市场需求、较低的生产成本、丰富的人力资源,以及经济的稳定发展和宽松的政策环境等众多优势条件,以京津唐地区、长江三角洲地区和珠江三角洲地区为代表的产业基地迅速发展壮大,制造业、设计业和封装业等集成电路产业各环节逐步完善。 2006年中国集成电路市场销售额为4862.5亿元,同比增长27.8%。其中IC 设计业年销售额为186.2亿元,比2005年增长49.8%。 2007年中国集成电路产业规模达到1251.3亿元,同比增长24.3%,集成电路市场销售额为5623.7亿元,同比增长18.6%。而计算机类、消费类、网络通信类三大领域占中国集成电路市场的88.1%。 目前,中国集成电路产业已经形成了IC设计、制造、封装测试三业及支撑配套业共同发展的较为完善的产业链格局,随着IC设计和芯片制造行业的迅猛发展,国内集成电路价值链格局继续改变,其总体趋势是设计业和芯片制造业所占比例迅速上升。 (一)集成电路产业规模快速扩大 1998年我国集成电路产量达到22.2亿块,销售规模为58.5亿元。 到2007年,我国集成电路产量达到411.7亿块,销售额为1251.3亿元,10年间产量和销售额分别扩大18.5倍与21倍之多,年均增速分别达到38.3%与 40.5%,销售额增速远远高于同期全球年均6.4%的增速。 (二)设计、制造和封装测试业三业并举,半导体设备和材料的研发水平和生产能力不断增强,产业链基本形成 经过30年的发展,我国已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举、较为协调的发展格局,产业链基本形成。2001年我国设计业、芯片制造业、封测业的销售额分别为11亿元、27.2亿元、161.1亿元,分别占全年总销售额的5.6%、13.6%、80.8%,产业结构不尽合理。最近5年来,在产业规模不断扩大的同时,IC产业结构逐步趋于合理,设计业和芯片制造业在产业中的比重显著提高。到2007年我国IC设计业、芯片制造业、封测业的销售额分别为225.5亿元、396.9亿元、627.7亿元,分别占全年总销售额的18.0%、31.7%、50.2%。 半导体设备材料的研发和生产能力不断增强。在设备方面,100纳米等离子刻蚀机和大角度等离子注入机等设备研发成功,并投入生产线使用。随着国产太阳能电池制造设备的大量应用,近几年国产半导体设备销售额大幅增长。在材料方面,已研发出8英寸和12英寸硅单晶,硅晶圆和光刻胶的国内生产和供应能力不断增强。 (三)技术水平快速提升 技术创新能力不断提高,与国外先进水平差距不断缩小。从改革开放之初的3英寸生产线,发展到目前的12英寸生产线,IC制造工艺向深亚微米挺进,研发了不少工艺模块,先进加工工艺已达到80nm。封装测试水平从低端迈向中高端,在SOP、PGA、BGA、FC和CSP以及SiP等先进封装形式的开发和生产方面取得了显著成绩。IC设计水平大大提升,设计能力小于等于0.5微米企业比例已超过60%,其中设计能力在0.18微米以下企业占相当比例,部分企业设计水平已经达到90nm的先进水平。设计能力在百万门规模以上的国内IC设计企业比例

集成电路技术及其发展趋势

集成电路技术及其发展趋势 摘要目前,以集成电路为核心的电子产业已超过以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。作为当今世界竞争的焦点,拥有自主知识产权的集成电路已日益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 关键词集成电路系统集成晶体管数字技术

第一章绪论 1947年12月16日,基于John Bardeen提出的表面态理论、Willianm Shockley给出的放大器基本设想以及Walter Brattain设计的实验,美国贝尔实验室第一次观测到具有放大作用的晶体管。1958年12月12日,美国德州仪器公司的Jack 发明了全世界第一片集成电路。这两项发明为微电子技术奠定了重要的里程碑,使人类社会进入到一个以微电子技术为基础、以集成电路为根本的信息时代。50多年来,集成电路已经广泛地应用于军事、民用各行各业、各个领域的各种电子设备中,如计算机、手机、DVD、电视、汽车、医疗设备、办公电器、太空飞船、武器装备等。集成电路的发展水平已经成为衡量一个国家现代化水平和综合实力的重要标志[1]。 现代社会是高度电子化的社会。在日常生活中,小到电视机、计算机、手机等电子产品,大到航空航天、星际飞行、医疗卫生、交通运输等行业的大型设备,几乎都离不开电路系统的应用。构成电路系统的基本元素为电阻、电容、晶体管等元器件。早期的电路系统是将分立的元器件按照电路要求,在印刷电路板上通过导线连接实现的。由于分立元件的尺寸限制,在一块印刷电路板上可容纳的元器件数量有限。因此,由分立元器件在印刷电路板上构成的电路系统的规模受到限制。同时,这种电路还存在体积大、可靠性低及功耗高等问题。 半导体集成电路是通过一系列特定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路规则,互连“集成”在一块半导体单晶片上。封装在一个外壳内,执行特定的电路或系统功能。与印刷电路板上电路系统的集成不同,在半导体集成电路中,构成电路系统的所有元器件及其连线是制作在同一块半导体材料上的,材料、工艺、器件、电路、系统、算法等知识的有机“集成”,使得电路系统在规模、速度、可靠性和功耗等性能上具有不可比拟的优点,已经广泛的应用于日常生活中。半导体集成电路技术推动了电子产品的小型化、信息化和智能化进程。它彻底改变了人类的生活方式,成为支撑现代化发展的基石[2]。 1959年,英特尔(Intel)的始创人,Jean Hoerni 和Robert Noyce,在Fairchild Semiconductor开发出一种崭新的平面科技,令人们能在硅威化表面铺上不同的物料来制作晶体管,以及在连接处铺上一层氧化物作保护。这项技术上的突破取代了以往的人手焊接。而以硅取代锗使集成电路的成本大为下降,令

集成电路的发展与应用

粉体(1)班学号:1003011020 集成电路技术的发展与应用 摘要: 集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,这样,整个电路的体积大大缩小,且引出线和焊接点的数目也大为减少,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。 关键词:集成电路模拟集成电路电子元件晶体管发展应用集成电路对一般人来说也许会有陌生感,但其实我们和它打交道的机会很多。计算机、电视机、手机、网站、取款机等等,数不胜数。除此之外在航空航天、星际飞行、医疗卫生、交通运输、武器装备等许多领域,几乎都离不开集成电路的应用,当今世界,说它无孔不入并不过分。 在当今这信息化的社会中,集成电路已成为各行各业实现信息化、智能化的基础。无论是在军事还是民用上,它已起着不可替代的作用。 一、集成电路的定义、特点及分类介绍 1、什么是集成电路:所谓集成电路(IC),就是在一块极小的硅单晶片上,利用半导体 工艺制作上许多晶体二极管、三极管及电阻、电容等元件,并连接成完成特定电子技术功能的电子电路。从外观上看,它已成为一个不可分割的完整器件,集成电路在体积、重量、耗电、寿命、可靠性及电性能方面远远优于晶体管元件组成的电路,目前为止已广泛应用于电子设备、仪器仪表及电视机、录像机等电子设备中。[1] 2、集成电路的特点:集成电路或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、 芯片(chip)在电子学中是一种把电路(主要包括半导体装置,也包括被动元件等)小型化的方式,并通常制造在半导体晶圆表面上。前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路。另有一种厚膜(thick-film)混成集成电路(hybrid integrated circuit)是由独立半导体设备和被动元件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可大大提高。 3、集成电路的分类: (1)按功能结构分类:集成电路,又称为IC,按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大系。

集成电路论文

我国集成电路发展状况 摘要 集成电路产业是知识密集、技术密集和资金密集型产业,世界集成电路产业发展异常迅速,技术进步门新月异。虽然目前中国集成电路产业无论从质还是从量来说都不算发达,但伴随着全球产业东移的大潮,中国的经济稳定增长,巨大的内需市场,以及充裕的各类人才和丰富的自然资源,可以说中国集成电路产业的发展尽得天时、地利、人和之势,将会崛起成为新的世界集成电路制造中心。 首先,本文介绍了集成电路产业的相关概念,并对集成电路产业的重要特点进行了分析。其次,在介绍世界集成电路产业发展趋势的基础上本文对我国集成电路产业发展的现状进行了分析和论述, 并给出了发展我国集成电路的策略。 集成电路产业是信息产业和现代制造业的核心战略产业,其已成为一些国家信息产业发展中的重中之重。相比于其它地区,中国是集成电路产业的后来者,但新世纪集成电路产业的变迁为中国集成电路产业的蚓起带来了机遇,如果我们能抓住这一有利时机,中国不仅能成为集成电路产业的新兴地区,更能成为世界集成电路产业强国。 关键词:集成电路产业;发展现状;发展趋势 ABSTRACT

Integrated circuit(IC) industry is of a knowledge,technology and capital concentrated nature. IC industry in the world develops extremely fast and the technology improves everyday.Although currently China’s IC industry is not fully developed,taking into consideration of either quality or quantity of the products.with the shifting of the global industry centre to the east and with the stable economic growth,enormous market demands and abundant human and nature resources available in China,the development of China’s IC industry has favourable conditions in all aspects.and it is expected that in the near future China will become tire new IC manufacturing centre in the world. Firstly, this paper introduce the concept of IC , and analysis the important points of it. Secondly, this paper introduces the developments of IC in the word especially in China. In the end, this paper gives some advices of the developments of IC in our country. The IC is the core of information industry and modern manufacturing strategic industries. IT has become some national top priority in the development of information industry. Compared with other regions, the latter of the China's integrated circuit industry, but the changes of the IC industry in the new century for China's integrated circuit industry vermis creates opportunity, if we can seize the favorable opportunity, China can not only a new region of the integrated circuit industry, more can become the integrated circuit industry in the world powers. Key words: IC current situations tendency 前言

集成电路封装行业发展现状及未来趋势分析

集成电路封装行业发展现状及未来趋势分析

摘要 随着全球集成电路行业的不断发展,集成度越来越高,芯片的尺寸不断缩小,集成电路封装技术也在不断地向前发展,封装产业也在不断更新换代。 我国集成电路行业起步较晚,国家大力促进科学技术和人才培养,重点扶持科学技术改革和创新,集成电路行业发展迅猛。而集成电路芯片的封装作为集成电路制造的重要环节,集成电路芯片封装业同样发展迅猛。得益于我国的地缘和成本优势,依靠广大市场潜力和人才发展,集成电路封装在我国拥有得天独厚的发展条件,已成为我国集成电路行业重要的组成部分,我国优先发展的就是集成电路封装。近年来国外半导体公司也向中国转移封装测试产能,我国的集成电路封装发展具有巨大的潜力。下面就集成电路封装的发展现状及未来的发展趋势进行论述。 关键词:集成电路封装、封装产业发展现状、集成电路封装发展趋势。 一、引言 晶体管的问世和集成电路芯片的出现,改写了电子工程的历史。这些半导体元器件的性能高,并且多功能、多规格。但是这些元器件也有细小易碎的缺点。为了充分发挥半导体元器件的功能,需要对其进行密封、扩大,以实现与外电路可靠的电气连接并得到有效的机械、绝缘等方面的保护,防止外力或环境因素导致的破坏。“封装”的概念正事在此基础上出现的。

二、集成电路封装的概述 集成电路芯片封装(Packaging,PKG)是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连线,引出接线端并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。此概念称为狭义的封装。 集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个良好的工作条件,以使集成电路具有稳定、正常的功能。封装为芯片提供了一种保护,人们平时所看到的电子设备如计算机、家用电器、通信设备等中的集成电路芯片都是封装好的,没有封装的集成电路芯片一般是不能直接使用的。 集成电路封装的种类按照外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、贴片型和高级封装。 引脚插入型有DIP、SIP、S-DIP、SK-DIP、PGA DIP:双列直插式封装;引脚在芯片两侧排列,引脚节距2.54mm,有利于散热,电气性好。 SIP:单列直插式封装;引脚在芯片单侧排列,引脚节距等特征与DIP基本相同。 S-DIP:收缩双列直插式封装;该类型的引脚在芯片两侧排放,引脚节距为1.778mm,芯片集成度高于DIP。 SK-DIP:窄型双列直插式封装;芯片的宽度是DIP的二分之一,

集成电路封装工艺

集成电路封装工艺 摘要 集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个发挥集成电路芯片功能的良好环境,以使之稳定,可靠,正常的完成电路功能.但是集成电路芯片封装只能限制而不能提高芯片的功能. 关键词: 电子封装封装类型封装技术器件失效 Integrated Circuit Packaging Process Abstract The purpose of IC package, is to protect the chip from the outside or less environmental impa ct, and provide a functional integrated circuit chip to play a good environment to make it stable an d reliable, the completion of the normal circuit functions. However, IC chip package and not only restricted to enhance the function of the chip. 引言 电子封装是一个富于挑战、引人入胜的领域。它是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序,是器件到系统的桥梁。封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。按目前国际上流行的看法认为,在微电子器件的总体成本中,设计占了三分之一,芯片生产占了三分之一,而封装和测试也占了三分之一,真可谓三分天下有其一。封装研究在全球范围的发展是如此迅猛,而它所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的;封装所涉及的问题之多之广,也是其它许多领域中少见的,它需要从材料到工艺、从无机到聚合物、从大型生产设备到计算力学等等许许多多似乎毫不关连的专家的协同努力,是一门综合性非常强的新型高科技学科。 1.电子封装 什么是电子封装(electronic packaging)? 封装最初的定义是:保护电路芯片免受周围环境的影响(包括物理、化学的影响)。所以,在最初的微电子封装中,是用金属罐(metal can) 作为外壳,用与外界完全隔离的、气密的方法,来保护脆弱的电子元件。但是,随着集成电路技术的发展,尤其是芯片钝化层技术的不断改进,封装的功能也在慢慢异化。通常认为,封装主要有四大功能,即功率分配、信号分配、散热及包装保护,它的作用是从集成电路器件到系统之间的连接,包括电学连接和物理连接。目前,集成电路芯片的I/O线越来越多,它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接;芯片的速度越来越快,功率也越来越大,使得芯片的散热问题日趋严重;由于芯片钝化层质量的提高,封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。 2.部分封装的介绍 金属封装是半导体器件封装的最原始的形式,它将分立器件或集成电路置于一个金属容器中,用镍作封盖并镀上金。金属圆形外壳采用由可伐合金材料冲制成的金属底座,借助封接玻璃,在氮气保护气氛下将可伐合金引线按照规定的布线方式熔装在金属底座上,经过引线端头的切平和磨光后,再镀镍、金等惰性金属给与保护。在底座中心进行芯片安装和在

2019年中国集成电路产业行业分析

一、集成电路行业发展概况 1、集成电路产业链 集成电路行业主要包括集成电路设计、集成电路制造、集成电路封装和集成电路测试等细分领域,芯片(集成电路的载体)生产的具体流程如下: 芯片设计是芯片的研发过程,通过系统设计和电路设计,将设定的芯片规格形成设计版图的过程。其中,设计版图是一款芯片产品的最初形态,决定了芯片的性能、功能和成本,是芯片设计过程中的重要环节。设计版图完成后进行光罩制作,形成模版。 晶圆生产是将光罩上的电路图形信息大批量复制到晶圆裸片上,在晶圆裸片上形成电路的过程,即晶圆的量产。晶圆生产后通常需要对晶圆进行测试,检测晶圆的电路功能和性能,并将不合格的晶粒标识出来。 芯片封装是将晶圆进行切割、焊线、塑封,使芯片电路与外部器件实现电气连接,并为芯片提供机械物理保护的工艺过程。 芯片测试是指利用集成电路设计企业提供的测试工具,对封装完毕的芯片进行功能和性能测试。测试合格后,即形成可供整机产品使用的芯片产品。 公司所处的集成电路设计行业是集成电路产业的灵魂和核心,设计版图直接决定了芯片的功能、性能和成本,集成电路设计业的发展将成倍地带动终端电子制造业的大规模发展。

2、集成电路产业经营模式 全球集成电路产业有两种主流经营模式,分别是IDM模式和垂直分工模式。 (1)IDM模式 IDM模式(Integrated Device Manufacture,垂直整合制造),指垂直整合制造商独自完成集成电路设计、晶圆制造、封装测试的全产业链环节。集成电路设计只是其中的一个部门,企业同时还拥有自己的晶圆厂、封装厂和测试厂。目前,仅有三星、英特尔等少数国际巨头采用该模式。 (2)垂直分工模式 垂直分工模式,是20世纪80年代开始逐渐发展起来的产业链专业化分工的商业模式。该模式下在各主要业务环节分别形成了专业的厂商,即包括上游的集成电路设计企业(Fabless)、中游的晶圆代工厂和下游的芯片封装测试厂。其中:Fabless设计企业直接面对终端客户需求,晶圆代工厂以及封装测试厂为Fabless 设计企业服务。 Fabless企业只从事集成电路的设计环节,技术密集程度较高。与IDM厂商相比,Fabless企业进行集成电路设计的资金、规模门槛较低,有效降低了大规模固定资产投资所带来的财务风险,企业能够将自身资源更好地集中于设计开发和销售环节,最大程度地提高企业运行效率,加快新技术和新产品的开发速度,提升综合竞争能力。 全球绝大部分集成电路设计企业均采用Fabless模式,比如美国的高通公司、

超大规模集成电路发展趋势

超大规模集成电路的设计发展趋势;摘要:随着信息产品市场需求的增长,尤其通过通信、;关键字:超大规模集成电路发展趋势SOCIP复用技;1引言;集成电路是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅;2超大规模集成电路发展的概述;集成电路之所以获得如此迅速的发展,与数据处理系统;1.改进性能;在计算机中采用高密度的半导体集成电路是减少信号传;2.降低成本;用Lsl替换 超大规模集成电路的设计发展趋势 摘要:随着信息产品市场需求的增长,尤其通过通信、计算机与互联网、电子商务、数字视听等电子产品的需求增长,世界集成电路市场在其带动下高速增长。本文主要从半导体电子学与计算技术工程方面进行进行的诸多研究成果以及国际集成电路的发展现状和发展趋势反映其在国际上的重要地位。 关键字:超大规模集成电路发展趋势 SOC IP复用技术 1 引言 集成电路是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅片上制作许多晶体管及电阻器、电容器等元器件,并按照多层布线或隧道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路,通常用IC(Integrated Circuit)表示。近廿多年来,半导体电子学的发展速度是十分惊人的。从分离元件发展为集成电路,从小规模集成电路发展为现代的超大规模集成电路。集成电路的性能差不多提高了3个数量级,而其成本却下降了同样的数量级。 2 超大规模集成电路发展的概述 集成电路之所以获得如此迅速的发展,与数据处理系统日益增长的各种要求是分不开的,也是半导体电子学与计算技术工程方面进行了许多研究工作的结果。这些工作可以概括为:(l)改进性能一尽可能减少信号处理的传递时间。(2)降低成本一从设计、制造、组装、冷却等各方而降低成本。(3)提高可靠性一减少失效率,增加检测与诊断的手段。(4)缩短研制/生产周期一加快从确定研制产品到产品可用之间的时间,使产品保持领先地位。(5)结构上的改进一半导体存储器的进展,推动了计算机体系的发展。 1.改进性能 在计算机中采用高密度的半导体集成电路是减少信号传递时间,提高机器性能的重要环节。因为在普通采用小规模集成电路(551)或中规模集成电路(MSI)的硬件结构中,信号传输与负载引起的延迟,与插件上的门的有效组装密度的平方根成正比,如图(1.1.1)。也就是说,组装延迟与每个门所需的有效面积的平方根成正比。因此将组装延迟减少一半的话,必须提高组装密度4倍。从 ssl/Msl发展为LSI/VLsl标志着芯片上元件的集成度得到了很大的提高。目

集成电路技术在医疗健康领域的应用

集成电路技术在医疗健康领域的应用 随着社会的发展和科学技术的不断进步,人们对医疗健康、生活质量、疾病护理等方面提出了越来越高的要求。同时,依托于高新领域电子技术的各种治疗和监护手段越来越先进,也使得医疗产品突破了以往观念的约束和限制,在信息化、微型化、实用化等方面得到了长足发展。本文从医疗健康领域的需求分析入手,从集成电路技术的角度对医疗健康领域的应用的关键技术(现状和前景)做了大致的分析探讨。 1医疗健康领域的需求现状 在医疗健康领域,关注的热点正在渐渐从最基本的疾病产业向保健产业转变。这二者都是以健康服务为最终目的,但是前者主要是有针对性的“对症下药”,而后者则更倾向于为一般消费者提供更全面的保健解决方案。 美国著名经济学家保罗?皮尔泽(Paul Zane Pilzer)曾是花旗银行最年轻的副总裁并出任布什、克林顿两任总统的经济顾问,在他的《财富第五波》一书中指出:二十一世纪人类面临严重饮食失衡,却人人希望更健康、抗老化,预防胜于治疗,

从而开启保健产业的兆亿商机。这是继第四波网络革命后的明星产业,相比疾病产业的被动性,保健事业是主动积极的产业。 世界卫生组织(WHO)在2008年10月公开的一份档案中提到:人口老龄化助长癌症和心脏病病例上升;心血管疾病是全世界主要的死亡原因,听力丧失、视力问题和精神障碍是最常见的残疾原因。 庞大的老龄化群体和慢性疾病患者等群体的现状(换言之,是社会需求和市场需求的现状)使得疾病产业、保健产业中亟需发展应用新的技术和产品。 2.1 世界人口老龄化,对医疗护理产品提出了更高的要求。 随着医疗水平的提高,世界平均人口寿命增加,世界和中国都面临着人口结构老龄化的问题。如根据联合国经济社会部的研究数据(如图1),到2050年世界60岁以上的老年人将达20亿,约占世界总人口的1/3,其中有79%生活在发展中国家;而中国国家人口发展战略研究报告也指出,我国在2007年老龄人口为1.43亿,占人口比重的11%,但是在2040年左右,这个数字将达到4.3亿,占全国人口的30%。这些数字意味着届时每4个人中将有1~2名老年人,同时也表明针对老年人护理的配套设施将会有很大需求。

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