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長(cháng)風(fēng)破浪會(huì )有時(shí)積極發(fā)展國內微電子封裝業(yè)論文
微電子器泮是由芯片和封裝通過(guò)封裝工藝組合而成，因此，封裝是微電子器件的兩1-基本組成部分之一，封裝為芯片提供信號和電源的互連，提供散熱通路和機械、環(huán)境猓護。隨著(zhù)微電子技術(shù)的發(fā)展，微電子器件的高頻性能、熱性能、可靠性和成本等越來(lái)越受封裝性能的制約。因此，封裝對于器件相當于人的皮膚、手腳對于本，是人體的基本組成部分，而不是過(guò)去人們所說(shuō)的衣服對于人的作用，因為衣服對于人來(lái)說(shuō)主要是環(huán)境保護(冷熱風(fēng)雨)和裝飾。
這點(diǎn)更可從MPU(微處理器)和ASIC(專(zhuān)用集成電路)的發(fā)展中看出，對于MPU幾乎是一代新產(chǎn)品需要一種新封裝。早期的MPU如8086,引出端數為40,可以用DIP(雙列直插式封裝到386時(shí)，引線(xiàn)數為80,就需要用PGA(針柵陣列)。當發(fā)展到586時(shí)，引線(xiàn)數為377，又要闬于便攜式計算機，則只能用BGA(焊球陣列)了。由此可知，封裝業(yè)必須和管芯制造業(yè)(圓片制造業(yè))同步發(fā)展。
我國應積極地發(fā)展微電子封裝業(yè)圓片加工是成批進(jìn)行，而封裝則需對管芯逐個(gè)地加工。如一個(gè)6英寸、月投10000片，成品率為94%的圓片加工廠(chǎng)，若其管芯面積平均為3mm-’，則將年產(chǎn)管芯6億個(gè)左右。這樣，一^圓片加工廠(chǎng)就需年產(chǎn)2億彳、管芯的封裝廠(chǎng)3侖，或年封1C3億個(gè)的封裝廠(chǎng)2個(gè)予以支撐。因此，若國內要建10條左右<則需要新增像目前三菱一四通那樣的封裝廠(chǎng)12萬(wàn)片的圓片廠(chǎng)，封裝產(chǎn)量將增加一倍以上。
另外，一個(gè)圓片制造廠(chǎng)(cp8英寸，特怔尺寸矣0.25(0^1)的投資需10多億美元，它所需要的支撐技術(shù)和設備要求高。而一個(gè)封裝廠(chǎng)的投資一般為5000萬(wàn)到1億美元，投資額比圓片制造廠(chǎng)小得多，建設快，投資回收快。而封裝中的多數工序如粘片、引線(xiàn)鍵合等都是逐個(gè)進(jìn)行的，所需勞動(dòng)力和場(chǎng)地多。無(wú)論NEC、三菱或摩托羅拉在中國投資的集成電路廠(chǎng)都是從封裝廠(chǎng)開(kāi)始的。臺灣和東南亞地區發(fā)展微電子產(chǎn)業(yè)也都是以封裝廠(chǎng)開(kāi)始積累資金的。因此，從投資策略上應從1C封裝廠(chǎng)開(kāi)始。國內如蘇州開(kāi)發(fā)區、寧波開(kāi)發(fā)區、上海浦東開(kāi)發(fā)區都特別重視集成電路封裝業(yè)的發(fā)展，寧波市還專(zhuān)門(mén)成立了微電子封裝開(kāi)發(fā)區。
集成電路封裝業(yè)的發(fā)展，還可促進(jìn)1C設計業(yè)的發(fā)展和帶動(dòng)一批1C封裝業(yè)的支撐行業(yè)。如果我們設計的集成電路，國內不能生產(chǎn)出圓片或國內不能封裝，都要拿到國外去加工，這會(huì )使研制周期加長(cháng)，利潤減少。封裝業(yè)的發(fā)展還可帶動(dòng)模塑料、引線(xiàn)框架、金絲、粘接劑、模具及封裝設備等制造業(yè)，而這些行業(yè)在國內都是有一定基礎的。
京津地區、長(cháng)江三角洲和珠江三角洲地區發(fā)展對外加工型的封裝業(yè)也十分有利。因為微電子封裝所用的芯片和封裝后的成品一般體積都很小，而目前國際上有些芯片的封裝加工周期，從圓片入境到封裝、測試分類(lèi)后包裝出口一般只有48~72小時(shí)。
因此，要求國際交通方便，進(jìn)出關(guān)時(shí)間短。前述地區的交通有較好的保證。另外，相對于芯片制造業(yè)，封裝業(yè)環(huán)猓處理投資較少，這對于上述人口密集地區也是有利的。國內現有的封裝技術(shù)基礎較好，封裝技術(shù)和封裝設備的生命周期也相對比前工序的長(cháng)，投資風(fēng)險也相對較少。因而我國應積極發(fā)展微電子封裝業(yè)。早期的封裝發(fā)展主要受軍工和宇航需要的驅動(dòng)，經(jīng)費以政府和軍方的資助為主;目前封裝的發(fā)展主要是由商品市場(chǎng)的需求推動(dòng)與各公司出資為主。在中國的經(jīng)營(yíng)主體過(guò)去是國營(yíng)工廠(chǎng)，目前已轉變?yōu)橥赓Y獨資、合資、私營(yíng)、國營(yíng)同時(shí)存在，但已以外資、合資和私營(yíng)為主。
在經(jīng)營(yíng)模式上，過(guò)去的微電子企業(yè)是綜合式的，小而全或大而全，從設計、圓片制造、封裝測試樣樣俱全;目前多數已分離成設計、圓片制造和封裝測試三業(yè)鼎立，封裝已成為獨立的微電子產(chǎn)業(yè)。各類(lèi)封裝在封裝總量中所占的份額(%)隨時(shí)間的變化如表6所示。由該表可知，通孔插入式封裝DIP的份額在不斷減少。SOP的份額近五年內將穩定在55%以上，再加上QFP、BGA、CSP和“其他”中的PLCC等，表面安裝封裝CSMP)占80%以上;BGA和CSP雖增長(cháng)率很大，但因基數低，所占份額并不大。由于中國是世界上最大的消費類(lèi)電子信息產(chǎn)品的.生產(chǎn)國之一，因此也是最大的消費類(lèi)微電子產(chǎn)品的消耗國之一，有人估計我國的集成電路消粍量約占世界總產(chǎn)量的20%以上，而這些電路的自給率很低。雖然2000年中國封裝了58.8]乙塊1C，比1999年的41.5億塊增面陣列式器件如BGA、CSP的出現在一定程度上緩解了間距不斷變小在時(shí)間上的應力，但在未來(lái)，器件的引腳間距仍肯定繼續朝著(zhù)不斷減小的方向發(fā)展，因而在未來(lái)，導電肢仍將是錫鉛焊接材料的一個(gè)強有力的競爭者。
高密度基板技術(shù)
隨著(zhù)電子系統不斷向高密度、高速度方向發(fā)展，現有基板制備技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足技術(shù)要求，高密度基板技術(shù)應運而生。高密度基板的典型要求如下：
線(xiàn)寬/線(xiàn)距：75/75微米
焊盤(pán)尺寸：150-200微米
微通孔尺寸：200微米
傳統基板制備技術(shù)顯然無(wú)法達到這樣的要求。在通孔方面，現已經(jīng)發(fā)展出激光鉆孔、光掩模腐蝕等通孔技術(shù)，且這三種技術(shù)都獲得了一定程度的產(chǎn)業(yè)應用。
目前高密度基板技術(shù)在數字攝像機、通訊和計算機等領(lǐng)域已獲得了相當程度的應用，且應用范圍正不斷擴大。與此同時(shí)為進(jìn)一步提高系統的密度，將被動(dòng)元器件集成于基板制造過(guò)程中的技術(shù)也已經(jīng)步入研究開(kāi)發(fā)階段，在不久的將來(lái)有望在一定的范圍內獲得市場(chǎng)應用。
總結
電子封裝、組裝的發(fā)展主要可以概括為高密度、高速度、和環(huán)保。在器件封裝方面，BGA、CSP和倒裝焊接技術(shù)將是未來(lái)10年內的發(fā)展主流�；宸矫�，高密度基板的市場(chǎng)占有率將穩步提高，集成了被動(dòng)元器件的高密度基板有望在某些領(lǐng)域進(jìn)入市場(chǎng)。在基板互連方面，無(wú)銘焊接估計會(huì )很快進(jìn)入市場(chǎng)，但無(wú)鉛焊接和傳統共晶錫鉛焊料預計會(huì )在較長(cháng)的時(shí)間內處于共存狀態(tài)。
中國的封裝、組裝業(yè)正處于高速發(fā)展階段，且已經(jīng)初具規模。在此情況下，通過(guò)加強電子封裝、組裝領(lǐng)域的研究開(kāi)發(fā)，增強研究、服務(wù)機構和產(chǎn)業(yè)之間的交流和協(xié)作，必定可以極大地推動(dòng)中國的封裝、組裝業(yè)的迅速發(fā)展，完成產(chǎn)業(yè)從量向質(zhì)的轉變。
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