集成电路封装发展
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2023年集成电路封装行业市场分析现状集成电路封装行业是半导体产业链的重要环节之一,它负责将裸片芯片封装成成品芯片,并提供给终端设备厂商使用。
随着智能手机、电脑、汽车等领域的迅速发展,集成电路封装行业也迎来了快速增长的机遇。
本文将对集成电路封装行业市场分析现状进行详细介绍。
首先,集成电路封装行业市场规模不断扩大。
根据市场研究机构的数据,集成电路封装行业市场规模在过去几年中呈现稳步增长的趋势。
据预测,到2025年全球集成电路封装市场规模将达到1000亿美元以上。
这主要得益于电子产品的普及以及人工智能、物联网、5G等新兴技术的快速发展。
其次,市场竞争加剧,行业格局不断变化。
目前集成电路封装行业竞争激烈,主要的市场参与者包括台积电、中芯国际、三星电子等大型芯片制造企业。
同时,国内也涌现出一批具备技术优势和规模优势的封装企业,如中芯国际、长电科技等。
在全球封装市场中,中国企业正在逐渐崛起,取得了一定的市场份额。
再次,技术创新成为行业发展的关键。
集成电路封装行业对技术的要求不断提高,主要表现在封装密度的提升、功耗的降低、尺寸的缩小等方面。
随着新一代封装技术的不断涌现,如3D封装、Fan-Out封装等,行业竞争也更加激烈。
除了技术创新,企业还需要关注生产效率的提升、成本的控制等因素。
最后,行业面临的挑战与机遇并存。
集成电路封装行业在高速发展的同时,也面临着一系列挑战。
首先,行业的技术门槛较高,技术投入大,企业需要具备一定的研发能力和资金实力。
其次,环保和能源消耗问题也成为行业关注的焦点,如何实现绿色生产是亟待解决的问题。
此外,国际贸易摩擦等不确定因素也给行业带来了一定的不确定性。
总之,集成电路封装行业市场正在迎来快速发展的机遇,但同时也面临着激烈的市场竞争和技术挑战。
作为一项高技术的产业,集成电路封装企业需要不断创新、提升核心竞争力,加强技术研发和创新能力,加大与上下游企业的合作,以适应市场的需求变化,抢占市场份额,实现可持续发展。
我国集成电路封装行业发展现状【摘要】我国集成电路封装行业是我国半导体产业链中至关重要的一环,近年来随着科技进步和市场需求的增长,该行业发展呈现出一系列积极的趋势。
市场规模不断扩大,技术水平逐步提升,产业链日益完善,同时国际竞争也在加剧。
我国集成电路封装行业拥有广阔的发展前景,但也需要加强技术创新和品牌建设,以提升核心竞争力。
积极拓展国际市场也是需要重视的方向,加强国际合作,提升我国在全球半导体产业中的地位。
我国集成电路封装行业在未来的发展中充满希望,需要各方共同努力,为行业发展注入更多活力和动力。
【关键词】集成电路封装行业、发展现状、市场规模、技术水平、产业链、国际竞争、前景、技术创新、品牌建设、国际市场、发展趋势。
1. 引言1.1 我国集成电路封装行业发展现状我国集成电路封装行业是电子信息产业中的重要组成部分,随着科技的不断进步和市场需求的不断增长,我国集成电路封装行业也在不断发展壮大。
目前,我国集成电路封装行业呈现出以下几个特点:一是市场规模不断扩大,需求持续增长;二是技术水平不断提升,逐步走向国际先进水平;三是产业链逐渐完善,形成一体化的产业生态系统;四是国际竞争日益加剧,需要我国企业加快发展步伐。
在全球经济一体化的背景下,我国集成电路封装行业面临着更多的机遇和挑战。
要实现我国集成电路封装行业的可持续发展,我们需要加强技术创新和品牌建设,提升企业的竞争力和市场地位。
还需要积极拓展国际市场,加强与国际同行的交流与合作,推动我国集成电路封装行业在全球市场的影响力和竞争力,实现更大的发展突破。
我国集成电路封装行业的前景是广阔的,但也需要不断努力和创新,才能实现行业的长足发展和壮大。
2. 正文2.1 现状概述我国集成电路封装行业发展现状的现状概述:我国集成电路封装行业在近年来取得了长足的发展,成为世界上最重要的封装生产基地之一。
随着中国电子信息产业的快速增长,集成电路封装行业逐渐得到关注和支持,成为整个产业链的重要环节。
集成电路封装技术一、概述集成电路封装技术是指将芯片封装成实际可用的器件的过程,其重要性不言而喻。
封装技术不仅仅是保护芯片,还可以通过封装形式的不同来满足不同应用领域的需求。
本文将介绍集成电路封装技术的基本概念、发展历程、主要封装类型以及未来发展趋势等内容。
二、发展历程集成电路封装技术随着集成电路行业的发展逐渐成熟。
最早的集成电路封装形式是引脚直插式封装,随着技术的不断进步,出现了芯片级、无尘室级封装技术。
如今,随着3D封装、CSP、SiP等新技术的出现,集成电路封装技术正朝着更加高密度、高性能、多功能的方向发展。
三、主要封装类型1.BGA封装:球栅阵列封装,是一种常见的封装形式,具有焊接可靠性高、散热性好等优点。
2.QFN封装:裸露焊盘封装,具有体积小、重量轻、成本低等优点,适用于尺寸要求严格的应用场合。
3.CSP封装:芯片级封装,在尺寸更小、功耗更低的应用场合有着广泛的应用。
4.3D封装:通过将多个芯片垂直堆叠,实现更高的集成度和性能。
5.SiP封装:系统级封装,将多个不同功能的芯片封装在一起,实现更复杂的功能。
四、未来发展趋势随着物联网、人工智能等领域的兴起,集成电路封装技术也将迎来新的挑战和机遇。
未来,集成电路封装技术将朝着更高密度、更低功耗、更可靠、更环保的方向发展。
同时,新材料、新工艺和新技术的应用将为集成电路封装技术带来更多可能性。
五、结语集成电路封装技术是集成电路产业链中至关重要的一环,其发展水平直接关系到整个集成电路的性能和应用范围。
随着技术的不断进步,集成电路封装技术也在不断演进,为各个领域的技术发展提供了强有力的支撑。
希望本文能够帮助读者更好地了解集成电路封装技术的基本概念和发展趋势,为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
集成电路封装与封装技术进展与挑战集成电路封装与封装技术是现代电子产业中至关重要的一环,它对电路性能的稳定性、可靠性和尺寸紧凑性等方面都起到了关键作用。
随着科技的不断发展,封装与封装技术也在不断进步与演变,同时也面临着一些挑战。
一、集成电路封装的发展20世纪70年代,集成电路封装技术处于起步阶段,常见的封装形式是DIP(Dual Inline Package)和TO(Transistor Outline)等形式。
这些封装方式体积庞大,占据大量的空间,制约了集成电路的发展。
在80年代初,芯片的集成度不断提高,对封装技术也提出了更高的要求。
为了解决封装体积大的问题,引入了PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier)和PGA(Pin Grid Array)等新型封装技术。
这些技术不仅能够以更小的尺寸实现更高的集成度,而且还能够提高电路的可靠性和耐热性能。
到了90年代,为了满足半导体工艺短板和市场需求的不断提高,传统二维封装开始不再适应集成电路的发展需求。
于是开始出现三维封装技术的研究,如BGA(Ball Grid Array)和CSP(Chip Scale Package)等封装技术应运而生。
这些封装方式不仅实现了电路更高的集成度和更小的体积,而且还提高了电路的散热和信号传输能力。
进入21世纪,人们对集成电路封装技术提出了更高的要求。
在追求更高集成度和更小体积的同时,还要保证封装的可靠性和可制造性。
为此,现代集成电路封装技术不仅在封装材料、封装工艺和封装结构上做了大量的创新和研究,还开始引入了新的封装材料和封装工艺,如无铅封装技术、微机电系统封装技术等,以满足不同应用领域的需求。
二、集成电路封装技术的挑战尽管集成电路封装技术取得了巨大的发展,但仍面临着一些挑战。
首先,封装技术需要不断适应集成电路的快速发展。
集成度和功耗的不断增加意味着封装在制造工艺和材料上要有更高的要求。
如何实现更高的集成度和更小的体积,同时保证封装的可靠性和可制造性,是一个重要的挑战。
在过去的数年中,特别是2023年至2026年,集成电路封装市场在全球范围内取得了突出的成就。
随着科技的迅速发展,集成电路封装的需求也越来越大。
这主要是因为集成电路封装是一种将微型电子装置封装在一个硬质外壳中,既能保护内部元件免受物理和化学损害,又能提供接针以便外部电源和信号的接入。
据市场研究,全球集成电路封装市场的规模在2023年达到了6400亿美元。
预计在2026年结束时,市场规模将达到8900亿美元,复合年增长率为 6.3%。
在全球范围内,亚太地区是集成电路封装市场的主要贡献者,其主要是由于该地区的电子制造业的迅速发展。
然而,也有一些对市场增长产生阻碍的因素,如集成电路封装过程中的高成本,技术复杂性以及封装材料的不断变化等等。
但这些挑战也带来了新的市场机遇,如使用新材料和技术以降低制造成本和改善封装性能。
关于未来趋势,如新型材料的研发、3D封装技术等都将在未来几年成为市场的重要发展方向。
如3D封装技术,通过将封装层数增加到超过两层,可以显著提高集成电路的性能,降低功耗,这对于短板业务领域的应用尤为关键。
此外,随着物联网设备的推广,需求也将不断上涨,而其对封装的需求将进一步推动集成电路封装市场的发展。
此外,随着5G技术的普及,对集成电路封装的需求预计将继续增加,因为5G技术需要在小型设备中使用大量高质量的集成电路。
以上是来自2023-2026年的集成电路封装市场研究报告,但需要注意的是,虽然得出了一些预测和趋势,但市场的未来发展还会受到诸多因素的影响,包括新的技术发展、政府的政策支持、市场竞争等等。
因此,持续关注并研究这个市场的动态,对于未来的市场策略制定具有极其重要的作用。
中国集成电路封测行业收入达2349.7亿元,前景十分广阔集成电路是半导体产业的核心,产业主要细分为集成电路设计业、集成电路制造业及集成电路封装测试业,封装测试是集成电路产业链的最后一个环节。
集成电路封装测试是指将通过测试的晶圆加工得到独立芯片的过程。
集成电路产业作为国家基础性、先导性和战略性的产业,一直以来都受到国家的重视和支持。
近年来,国家陆续出台了多项集成电路行业相关的产业政策和措施,鼓励支持我国集成电路产业的发展。
1、集成电路封测市场规模据统计我国集成电路制造行业销售收入从2011年的1933.70亿元增长至2019年的7562.30亿元。
其中集成电路设计业务规模从2011年的526.40亿元增长至2019年的3063.50亿元;集成电路制造业务规模从2011年的431.60亿元增长至2019年的2149.10亿元;集成电路封测业务规模从2011年的975.70亿元增长至2019年的2349.70亿元。
2、集成电路封测行业产能3、集成电路封测企业和从业人员情况目前,我国封装测试企业主要集中于长三角地区、珠三角地区和京津环渤海湾地区,其中长三角地区封装测试企业数占到全国的一半以上。
根据中国半导体行业协会统计:2018年我国集成电路封测行业企业为104家,行业从业人数为17.50万人;2019年我国集成电路封测行业企业约为121家,从业人数增长至20.49万人。
4、集成电路封测市场竞争格局近年来,随着国外半导体企业纷纷在我国建立独资或合资的封装测试工厂,使得我国集成电路封装测试业形成了外资主导局面。
其中,飞思卡尔、英特尔、松下、飞索、富士通、瑞萨、意法半导体、英飞凌等全球大型集成电路企业的封装测试厂,无论是在规模上还是技术上都居于领先地位,我国民营企业在资本规模、技术水平等方面与外资企业存在比较明显的差距。
但以长电科技、华天科技等为代表的国内封装企业近几年在技术研发和先进装备方面进行了大量的投入,产品档次逐步从低端向中高端发展,与国际先进技术水平的差距在快速缩小。
集成电路封装的发展过程一、前言集成电路(芯片)是现代电子产品中不可或缺的关键元器件,其封装技术的发展对于电子产业的进步起到了重要的推动作用。
本文将从早期无封装技术的起源开始,详细介绍集成电路封装技术的发展过程,包括无封装、酮脂封装、双列直插封装、贝式封装、表面贴装封装等。
二、无封装技术早期的集成电路没有封装,芯片上的晶体管、电阻等元件都是裸露在外的。
这种技术不仅制作过程繁琐且易受潮气、灰尘等物质的侵入,因此可靠性较差。
同时,由于无法进行自动化生产,生产效率非常低下。
三、酮脂封装技术为了解决无封装技术的问题,人们开始研究封装技术,其中最早的一种是酮脂封装。
它使用酮脂作为封装材料,将芯片封装在酮脂内部,然后将整个芯片封装在塑料或金属外壳中。
酮脂封装技术大大提高了芯片的可靠性和抗干扰能力,并且在生产过程中可以实现一定程度的自动化。
四、双列直插封装技术随着集成电路的不断发展,芯片上的晶体管等元件数量越来越多,因此单列直插封装无法满足需要。
于是,双列直插封装技术应运而生。
它的特点是芯片上的引脚分布在两侧,并且通过排针与外部电路连接,方便焊接和插拔。
双列直插封装技术的出现使得集成电路的应用更加广泛。
五、贝式封装技术随着电子设备的体积不断缩小,对芯片封装的紧凑性要求也越来越高。
贝式封装技术应运而生。
贝式封装是一种球栅阵列封装,它将晶片直接焊接在针脚上,然后用焊球进行连接。
这种封装方式紧凑,可以将引脚数量大大增加,提高了集成电路的集成度和性能。
六、表面贴装封装技术随着电子产品的小型化趋势,传统的插针封装方式无法满足需求。
表面贴装封装技术应运而生。
表面贴装封装技术将芯片直接贴在印刷电路板的表面,通过焊接等方式与电路板连接。
这种封装技术可以大大减小电子产品的尺寸,提高产品的可靠性和集成度。
七、总结集成电路封装技术的发展经历了从无封装到酮脂封装、双列直插封装、贝式封装、表面贴装封装等多个阶段。
每一种封装技术的出现都提升了集成电路的可靠性、集成度和性能。
扇入型封装的发展历程扇入型封装(Fan-in Package)是一种集成电路封装技术,它通过将多个芯片或组件集成在同一个封装中,实现了更高的集成度和功能密度。
以下是扇入型封装的发展历程:1. 早期阶段:早期的集成电路封装使用的是单芯片封装,每个芯片独立封装在一个封装中。
这种方式在芯片数量较少、功能较简单的情况下适用,但随着集成度需求的增加,单芯片封装逐渐无法满足需求。
2. 多芯片封装:为了提高集成度,人们开始探索将多个芯片封装在同一个封装中的方式。
最早的多芯片封装方式是通过堆叠芯片实现的,即将多个芯片垂直堆叠封装在一个封装中。
这种方式可以实现较高的集成度,但由于芯片之间的连接需要通过线缆或金线实现,存在信号传输和散热等问题。
3. 扇入型封装的出现:为了解决多芯片封装中的问题,扇入型封装应运而生。
扇入型封装将多个芯片布置在一个平面上,并通过内部的互连结构将它们连接起来。
这种封装方式可以有效解决信号传输和散热等问题,同时提供了更高的集成度和功能密度。
4. 技术发展:随着技术的进步,扇入型封装在设计和制造方面都得到了不断改进和优化。
例如,采用先进的互连技术(如BGA、CSP 等)可以实现更高的信号传输速度和可靠性;应用先进的散热设计可以提高封装的散热效果;使用先进的材料和工艺可以提高封装的耐久性和可靠性。
5. 应用范围扩大:扇入型封装在各个领域的应用范围也不断扩大。
它广泛应用于计算机、通信、消费电子、汽车电子等领域,为各种电子设备的高性能、高可靠性提供了重要支持。
总体而言,扇入型封装的发展经历了从单芯片封装到多芯片封装,再到扇入型封装的演变过程。
它通过提高集成度和功能密度,为电子设备的发展提供了强大的支持。
集成电路封装技术的发展方向随着科技的不断进步和人们对高性能电子器件的需求不断增长,集成电路封装技术也在不断地发展和改进。
本文将分析集成电路封装技术的现状和发展趋势。
一、集成电路封装技术的现状随着电子产品使用场景的不断扩大,对封装技术的要求也越来越高。
尤其是随着人工智能、大数据、云计算等高性能电子器件的出现,集成电路封装技术变得更加重要。
现代封装技术面临着一系列新的挑战,包括:1. 高密度封装随着电路尺寸的缩小,半导体晶体管的密度和数量的增加,同样面积的集成电路上需要容纳更多的电路和元器件。
因此,封装技术的发展需要满足更高的密度要求。
2. 多功能封装电子产品产品不断发展,用户对产品的功能要求也越来越高。
因此,一个封装器件要满足多种功能,如散热、脱焊、防水等。
3. 可重用封装传统的封装技术是一次性的,因此难以适应快速迭代的电子产品市场的需求,造成浪费和效益低下。
二、集成电路封装技术的未来发展为了应对上述挑战,并提供更多的解决方案,集成电路封装技术需要进一步发展。
1. 引入新的材料新材料的引入是提高封装性能和开发高级封装的关键。
例如,硅酸盐玻璃可以制成高质量的二层封装,以改善散热和崩裂问题;有机基板通过提高介电常数,提高信号速度和抑制互相干扰效果。
2. 工艺的优化工艺的优化可以很好的解决集成电路封装过程中遇到的问题。
例如,薄膜制程、金属ELP等制程的应用可以提高封装公差、拼接和可重用性。
3. 创新的封装结构创新的封装结构能够为集成电路提供更多的功能和易于纳入微小装置的能力。
例如,球网阵列封装结构能够实现紧凑型、轻量化、低成本和高可靠性的优势。
4. 智能化封装智能化封装是未来集成电路封装的趋势。
通过智能化设计,可以实现更高的产品精度、智能化质检功能以及让封装适应更多的场景。
结语本文从集成电路封装技术的现状和发展趋势两个方面对集成电路封装技术进行了分析。
未来集成电路封装技术的不断发展,必将为自动驾驶、5G通信和人工智能等领域的发展带来更加稳定的基础条件。
三维集成电路封装技术的发展与应用随着科技的不断进步,电子设备的功能越来越强大,体积却越来越小。
这一切都离不开集成电路的发展,而三维集成电路封装技术的应用则是推动整个行业向前发展的重要一环。
本文将探讨三维集成电路封装技术的发展与应用。
一、三维集成电路封装技术的发展历程三维集成电路封装技术是指将多个芯片堆叠在一起,通过垂直连接技术实现芯片之间的互联。
这种封装技术的出现,为电子设备的体积和性能提供了新的解决方案。
三维集成电路封装技术的发展经历了几个重要的阶段。
最早的阶段是通过晶圆间互联技术实现的二维封装,这种封装方式虽然能够实现多个芯片的互联,但由于晶圆间的连接距离较远,导致信号传输速度较慢。
为了解决这个问题,人们开始研究垂直封装技术,即将芯片堆叠在一起,通过垂直连接实现芯片之间的互联。
这种封装方式大大提高了信号传输速度,但也带来了新的问题,如热管理和可靠性等。
随着技术的不断进步,三维集成电路封装技术逐渐成熟。
目前,已经有了多种不同的三维封装技术,如TSV(Through-Silicon Via)封装、硅互联封装和芯片层间互联封装等。
这些封装技术在不同的应用场景下,具有各自的优势和适用性。
二、三维集成电路封装技术的应用领域三维集成电路封装技术的应用领域非常广泛。
首先,它在移动设备领域发挥了重要作用。
如今的智能手机和平板电脑越来越薄,但功能却越来越强大。
这得益于三维封装技术的应用,使得更多的芯片能够被集成在一个更小的空间内,从而实现了更高的性能和更低的功耗。
其次,三维集成电路封装技术在大数据处理和云计算领域也有广泛的应用。
随着数据量的不断增加,传统的二维封装已经无法满足高速数据传输的需求。
而三维封装技术的应用,则可以提供更高的带宽和更低的延迟,从而提升数据处理的效率。
此外,三维集成电路封装技术还在人工智能和物联网等领域发挥着重要作用。
在人工智能领域,深度学习算法的广泛应用导致了更高的计算需求,而三维封装技术则可以提供更大的计算能力。
集成电路封装的发展电子工程学院微电子0702李晓聪(10)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 Tectlfqology,表面组装技术)的发展.更加促进芯片封装技术不断达到新的水平。
六、七十年代的中、小型规模IC,曾大量使用T0型封装,后来又开发出DIP、PDIP(如图1).并成为这个时期的主导产品形式;八十年代出现了SMT。
相应的lC封装形式开发出适于表面贴装短引线或无引线的LCCC、PLcC、SOP等结构。
在此基础上,经十多年研制开发的QFP(Quad Flat Package,扁平封装)不但解决了LSl的封装问题。
而且适于使用SMT在PCB或其他基板上表面贴装。
使QFP终于成为SMT主导电子产品并延续至今(图2)。
QFP四面有欧翘状引脚,I/O引线数要比两面有欧翘状引脚SOP多得多。
为了适应电路组装密度的进一步提高。
QFP的引脚间距目前已从1.27mm发展到了O 3ram。
由于引脚间距不断缩小。
I/0数不断增加。
封装体积也不断加大,给电路组装生产带来了许多困难,导致成品率下降和组装成本的提高。
另方面由于受器件引脚框架加工精度等制造技术的限制.0 3mm已是QFP引脚间距的极限,这都限制了组装密度的提高。
0.5mm引脚间距、304条引脚的QFP已经是目前电子封装生产所能制造QFP封装的最大值.若要容纳更多的引脚,只有寻找更新的封装技术手段.种种迹象表明QFP封装的发展已走到了尽头。
三、现在热用的BGA/CSP/QFN封装技术的发展绝不会因为上述困难就停滞不前,于是一种先进的芯片封装BGA(Ball Grid Array.球栅阵列)出现来应对上述挑战。
它的I/O引线以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面.引线间距大,引线长度短,这样BGA消除了精细间距器件中由于引线而引起的共面度和翘曲的问题。
BGA技术的优点是可增加I/O数和间距,消除QFP技术的高I/0数带来的生产成本和可靠性问题。
如图3所示的NVIDIA公司最新的GeForce图形芯片(GPU)体现了当前工程技术的最高成就,相信看到芯片照片上那1144个焊球的人都会惊叹不已。
BGA一出现便成为CPU、图形芯片、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。
概括起来,和QFP相比,BGA的优点主要有以下几点:(1)I/O引线间距大(如1.O,1.27毫米),可容纳的I/O数目大(如1.27毫米间距的BGA在25毫米边长的面积上可容纳350个I/O,而O.5毫米间距的QFP在40毫米边长的面积上只容纳304个I/O)。
(2)封装可靠性高(不会损坏引脚)。
焊点缺陷率低(<1ppm/焊点),焊点牢固。
(3)管脚水平面同一性较QFP容易保证,因为焊锡球在溶化以后可以自动补偿芯片与PCB之间的平面误差。
(4)回流焊时,焊点之间的张力产生良好的自对中效果,允许有50%的贴片精度误差。
(5)有较好的电特性,由于引线短,导线的自感和导线间的互感很低,频率特性好。
(6)能与原有的SMT贴装工艺和设备兼容。
原有的丝印机、贴片机和回流焊设备都可使用。
BGA的兴起和发展尽管解决了QFP面临的困难。
但它仍然不能满足电子产品向更加小型、更多功能、更高可靠性对电路组件的要求,也不能满足硅集成技术发展对进一步提高封装效率和进一步接近芯片本征传输速率的要求,所以更新的封装CSP(Chip Size Package.芯片尺寸封装)又出现了。
它的英文含义是封装尺寸与裸芯片相同或封装尺寸比裸芯片稍大。
日本电子工业协会对CSP规定是芯片面积与封装尺寸面积之比大于80%。
CSP与BGA结构基本一样,只是锡球直径和球中心距缩小了、更薄了,这样在相同封装尺寸时可有更多的I/0数,使组装密度进一步提高。
可以说CSP是缩小了的BGA。
图4展示的是行业领先内存厂商K_flgmax生产的基于CSP封装技术的内存芯片CSP之所以受到极大关注,是由于它提供了比BGA更高的组装密度。
而比采用倒装片的板极组装密度低。
但是它的组装工艺却不像倒装片那么复杂,没有倒装片的裸芯片处理问题,基本上与SMT的组装工艺相一致,并且可以像SMT那样进行预测和返工。
正是由于这些无法比拟的优点,才使CSP得以迅速发展并进入实用化阶段。
目前日本有多家公司生产CSP。
而且正越来越多地应用于移动电话、数码录像机、笔记本电脑等产品上。
从CSP近几年的发展趋势来看,CSP将取代QFP成为高I/O引线IC封装的主流。
近几年来,QFN封装(Quad Flat No—lead,方形扁平无引脚封装)由于具有良好的电和热性能、体积小、重量轻,其应用正在快速增长。
采用微型引线框架的QFN封装称为MLF封装(Micro Lead Frame一微引线框架),QFN封装和CSP(Chip Size Package,芯片尺寸封装)有些相似,但元件底部没有焊球。
封装底部中央位置有一个大面积裸露焊盘用来导热,围绕大焊盘的封装外围四周有实现电气连接的导电焊盘,如图5所示。
由于QFN封装不像传统的SOIC与TSOP封装那样具有鸥翼状引线,内部引脚与焊盘之间的导电路径短,自感系数以及封装体内布线电阻很低,所以它能提供卓越的电性能。
此外,它还通过外露的引线框架焊盘提供了出色的散热性能,该焊盘具有直接散热通道,用于释放封装内的热量。
通常将散热焊盘直接焊接在电路板上,并且PCB中的散热过孔有助于将多余的功耗扩散到铜接地板中,从而吸收多余的热量。
由于体积小、重量轻,加上杰出的电性能和热性能,这种封装特别适合任何一个对尺寸、重量和性能都有要求的应用。
我们以32引脚QFN与传统的28引脚PLCC封装相比为例,面积(5mm×5mm)缩小了84%,厚度(0.9mm)降低了80%,重量(0.06g)减轻了95%,电子封装寄生效应也降低了50%。
所以非常适合应用在手机、数码相机、PDA以及其它便携小型电子设备的高密度印刷电路板上。
四、以后的封装-MCM封装为了适应目前电路组装高密度要求,芯片封装技术的发展正日新月异,各种新技术、新工艺层出不穷。
最新出现的CSP更是使裸芯片尺寸与封装尺寸基本相近,这样在相同封装尺寸时可有更多的I/0数。
使电路组装密度大幅度提高。
但是人们在应用中也发现。
无论采用何种封装技术后的裸芯片,在封装后裸芯片的性能总是比未封装的要差一些。
于是人们对传统的混合集成电路(HlC)进行彻底的改变.提出了多芯片组件(Multi Chip ModtJle,即MCM)这种先进的封装模式。
它把几块IC芯片或CSP组装在一块电路板上,构成功能电路板,就是多芯片组件。
它是电路组件功能实现系统级的基础。
随着MCM的兴起,使封装的概念发生了本质的变化,在80年代以前,所有的封装是面向器件的,而MCM可以说是面向部件的或者说是面向系统或整机的。
MCM技术集先进印刷电路板技术、先进混合集成电路技术、先进表面安装技术、半导体集成电路技术于一体,是典型的垂直集成技术,对半导体器件来说,它是典型的柔型封装技术,是一种电路的集成。
MCM的出现使电子系统实现小型化、模块化、低功耗、高可靠性提供了更有效的技术保障。
对MCM发展影响最大的莫过于lC芯片。
因为MCM高成品率要求各类lC芯片都是良好的芯片(KGD),而裸芯片无论是生产厂家还是使用者都难以全面测试老化筛选,给组装MCM带来了不确定因素。
CSP的出现解决了KGD问题。
CSP不但具有裸芯片的优点。
还可象普通芯片一样进行测试老化筛选,使MCM的成品率才有保证.大大促进了MCM的发展和推广应用。
目前MCM已经成功地用于大型通用计算机和超级巨型机中。
今后将用于工作站、个人计算机、医用电子设备和汽车电子设备等领域。
1992年至1996年MCM以11.1%的年递增率发展,2005年产值有可能突破110亿美元,21世纪初将进入全面实用化阶段,迎来MCM全面推广应用和电子设备革命的年代。
QFN的主要特点QFN(Quad Flat No—lead Package,方形扁平无引脚封装)是一种焊盘尺寸小、体积小、以塑料作为密封材料的新兴的表面贴装芯片封装技术。
由于底部中央的大暴露焊盘被焊接到PCB的散热焊盘上,这使得QFN具有极佳的电和热性能。
QFN的主要特点有:·表面贴装封装·无引脚焊盘设计占有更小的PCB区域·非常薄的元件厚度(<1mm),可以满足对空间有严格要求的应用·非常低的阻抗、自感,可满足高速或者微波的应用·具有优异的热性能,主要是因为底部有大面积散热焊盘·重量轻。
适合便携式应用·无引脚设计QFN导电焊盘有两种类型:全引脚封装(Full Connecting Bar 简称FCB)和引脚缩回封装(Half Etch Connecting Bar) 简称-HECB,也称为LeadPulIback packages)。