浅谈未来微电子封装技术发展趋势论文
第1篇:浅析未来微电子封装技术发展趋势论文
浅析未来微电子封装技术发展趋势论文
在电子封装技术中,微电子封装更是举足轻重,所以IC封装在国际上早已成为独立的封装测试产业,并与IC设计和IC制造共同构成IC产业的三大支柱。本文介绍了对微电子封装的要求,以及未来微电子封装的发展趋势,其中着重介绍了芯片直接安装(DCA)优越性。
1 概述
如今,全球正迎来电子信息时代,这一时代的重要特征是以电脑为核心,以各类集成电路,特别是大规模、超大规模集成电路的飞速发展为物质基础,并由此推动、变革着整个人类社会,极大地改变着人们的生活和工作方式,成为体现一个国家国力强弱的重要标志之一。因为无论是电子计算机、现代信息产业、汽车电子及消费类电子产业,还是要求更高的航空、航天及军工产业等领域,都越来越要求电子产品具有高性能、多功能、高可靠、小型化、薄型化、轻型化、便携化以及将大众化普及所要求的低成本等特点。满足这些要求的正式各类集成电路,特别是大规模、超大规模集成电路芯片。要将这些不同引脚数的集成电路芯片,特别是引脚数高达数百乃至数千个I/O的集成电路芯片封装成各种用途的电子产品,并使其发挥应有的功能,就要采用各种不同的封装形式,如DIP、SOP、QFP、BGA、 CSP、MCM等。可以看出,微电子封装技术一直在不断地发展着。
现在,集成电路产业中的微电子封装测试已与集成电路设计和集成电路制造一起成为密不可分又相对独立的`三大产业。而往往设计制造出的同一块集成电路芯片却采用各种不同的封装形式和结构。今后的微电子封装又将如何发展呢?根据集成电路的发展及电子整机和系统所要求的高性能、多功能、高频、高速化、小型化、薄型化、轻型化、便携化及低成本等,必然要求微电子封装提出如下要求:
(1)具有的I/O数更多;(2)具有更好的电性能和热性能;(3)更小、更轻、更薄,封装密度更高;(4)更便于安装、使用、返修;(5)可靠性更高;(6)性能价格比更高;
2 未来微电子技术发展趋势
具体来说,在已有先进封装如QFP、BGA、CSP和MCM等基础上,微电子封装将会出现如下几种趋势:
DCA(芯片直接安装技术)将成为未来微电子封装的主流形式
DCA是基板上芯片直接安装技术,其互联方法有WB、TAB和FCB技术三种,DCA与互联方法结合,就构成板上芯片技术(COB)。
当前,在DCA技术中,WB仍是主流,但其比重正逐渐下降,而FCB技术正迅速上升。因为它具有以下优越性:
(1)DCA特别是FC(倒装芯片)是“封装”家族中最小的封装,实际上是近于无封装的芯片。
(2)传统的WB只能利用芯片周围的焊区,随着I/O数的增加,WB引脚节距必然缩小,从而给工艺实施带来困难,不但影响产量,也影响WB质量及电性能。因此,高I/O数的器件不得不采用面阵凸点排列的FC。
(3)通常的封装(如SOP、QFP)从芯片、WB、引线框架到基板,共有三个界面和一个互联层。而FC只有芯片一个基板一个界面和一个互联层,从而引起失效的焊点大为减少,所以FCB的组件可靠性更高。
(4)FC的“引脚”实际上就是凸点的高度,要比WB短得多,因此FC的电感非常低,尤其适合在射频移动电话,特别是频率高达2GHz以上的无线通信产品中应用。
(5)由于FC可直接在圆片上加工完成“封装”,并直接FCB到基板上,这就省去了粘片材料、焊丝、引线框架及包封材料,从而降低成本,所以FC最终将是成本最低的封装。
(6)FC及FCB后可以在芯片背面直接加装散热片,因此可以提高芯片的散热性能,从而FC很适合功率IC芯片应用。
通过以上对DCA及FCB优越性的分析,可以看出DCA特别是FCB技术将成为未来微电子封装的主流形式应是顺理成章的事。
2.2 三维(3D)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径
三维封装技术是国际上近几年正在发展着的电子封装技术,它又称为立体微电子封装技术。3D已成为实现电子整机系统功能的有效途径。
各类SMD的日益微型化,引线的细线宽和窄间距化,实质上是为实现xy平面(2D)上微电子组装的高密度化;而3D则是在2D的基础上,进一步向z方向,即向空间发展的微电子组装高密度化。实现3D,不但使电子产品的组装密度更高,也使其功能更多,传输速度更高、相对功耗更低、性能更好,而可靠性也更高等。
与常规的微电子封装技术相比,3D可使电子产品的尺寸和重量缩小十倍。实现3D,可以大大提高IC芯片安装在基板上的Si效率(即芯片面积与所占基板面积之比)。对于2D多芯片组件情况,Si效率在20%—90%之间,而3D的多芯片组件的Si效率可达100%以上。由于3D的体密度很高,上、下各层间往往采取垂直互联,故总的引线长度要比2D大为缩短,因而使信号的传输延迟线也大为减小。况且,由于总的引线长度的缩短,与此相关的寄生电容和寄生电感也大为减小,能量损耗也相应减少,这都有利于信号的高速传输,并改善其高频性能。此外,实现3D,还有利于降低噪声,改善电子系统性能。还由于3D紧密坚固的连接,有利于可靠性的提高。
3D也有热密度较大、设计及工艺实施较复杂的不利因素,但随着3D技术日益成熟,这些不利因素是可以克服的。
总之,微电子封装技术的发展方向就是小型化、高密度、多功能和低成本。
第2篇:浅谈未来微电子封装技术发展趋势论文
浅谈未来微电子封装技术发展趋势论文
1概述
如今,全球正迎来电子信息时代,这一时代的重要特征是以电脑为核心,以各类集成电路,特别是大规模、超大规模集成电路的飞速发展为物质基础,并由此推动、变革着整个人类社会,极大地改变着人们的生活和工作方式,成为体现一个国家国力强弱的重要标志之一。因为无论是电子计算机、现代信息产业、汽车电子及消费类电子产业,还是要求更高的航空、航天及军工产业等领域,都越来越要求电子产品具有高性能、多功能、高可靠、小型化、薄型化、轻型化、便携化以及将大众化普及所要求的低成本等特点。满足这些要求的正式各类集成电路,特别是大规模、超大规模集成电路芯片。要将这些不同引脚数的集成电路芯片,特别是引脚数高达数百乃至数千个I/O的集成电路芯片封装成各种用途的电子产品,并使其发挥应有的功能,就要采用各种不同的封装形式,如DIP、SOP、QFP、BGA、CSP、MCM等。可以看出,微电子封装技术一直在不断地发展着。
现在,集成电路产业中的微电子封装测试已与集成电路设计和集成电路制造一起成为密不可分又相对独立的三大产业。而往往设计制造出的同一块集成电路芯片却采用各种不同的封装形式和结构。今后的微电子封装又将如何发展呢?根据集成电路的发展及电子整机和系统所要求的高性能、多功能、高频、高速化、小型化、薄型化、轻型化、便携化及低成本等,必然要求微电子封装提出如下要求:
(1)具有的I/O数更多;(2)具有更好的电性能和热性能;(3)更小、更轻、更薄,封装密度更高;(4)更便于安装、使用、返修;(5)可靠性更高;(6)性能价格比更高;
2未来微电子技术发展趋势
具体来说,在已有先进封装如QFP、BGA、CSP和MCM等基础上,微电子封装将会出现如下几种趋势:
DCA(芯片直接安装技术)将成为未来微电子封装的主流形式
DCA是基板上芯片直接安装技术,其互联方法有WB、TAB和FCB技术三种,DCA与互联方法结合,就构成板上芯片技术(COB)。
当前,在DCA技术中,WB仍是主流,但其比重正逐渐下降,而FCB技术正迅速上升。因为它具有以下优越性:
(1)DCA特别是FC(倒装芯片)是“封装”家族中最小的封装,实际上是近于无封装的芯片。
(2)统的WB只能利用芯片周围的焊区,随着I/O数的增加,WB引脚节距必然缩小,从而给工艺实施带来困难,不但影响产量,也影响WB质量及电性能。因此,高I/O数的器件不得不采用面阵凸点排列的FC。
(3)通常的封装(如SOP、QFP)从芯片、WB、引线框架到基板,共有三个界面和一个互联层。而FC只有芯片一个基板一个界面和一个互联层,从而引起失效的焊点大为减少,所以FCB的组件可靠性更高。
(4)FC的“引脚”实际上就是凸点的高度,要比WB短得多,因此FC的电感非常低,尤其适合在射频移动电话,特别是频率高达2GHz以上的无线通信产品中应用。
(5)由于FC可直接在圆片上加工完成“封装”,并直接FCB到基板上,这就省去了粘片材料、焊丝、引线框架及包封材料,从而降低成本,所以FC最终将是成本最低的封装。
(6)FC及FCB后可以在芯片背面直接加装散热片,因此可以提高芯片的散热性能,从而FC很适合功率IC芯片应用。
通过以上对DCA及FCB优越性的分析,可以看出DCA特别是FCB技术将成为未来微电子封装的主流形式应是顺理成章的事。
2.2三维(3D)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径
三维封装技术是国际上近几年正在发展着的电子封装技术,它又称为立体微电子封装技术。3D已成为实现电子整机系统功能的有效途径。
各类SMD的`日益微型化,引线的细线宽和窄间距化,实质上是为实现xy平面(2D)上微电子组装的高密度化;而3D则是在2D的基础上,进一步向z方向,即向空间发展的微电子组装高密度化。实现3D,不但使电子产品的组装密度更高,也使其功能更多,传输速度更高、相对功耗更低、性能更好,而可靠性也更高等。
与常规的微电子封装技术相比,3D可使电子产品的尺寸和重量缩小十倍。实现3D,可以大大提高IC芯片安装在基板上的Si效率(即芯片面积与所占基板面积之比)。对于2D多芯片组件情况,Si效率在20%—90%之间,而3D的多芯片组件的Si效率可达100%以上。由于3D的体密度很高,上、下各层间往往采取垂直互联,故总的引线长度要比2D大为缩短,因而使信号的传输延迟线也大为减小。况且,由于总的引线长度的缩短,与此相关的寄生电容和寄生电感也大为减小,能量损耗也相应减少,这都有利于信号的高速传输,并改善其高频性能。此外,实现3D,还有利于降低噪声,改善电子系统性能。还由于3D紧密坚固的连接,有利于可靠性的提高。
3D也有热密度较大、设计及工艺实施较复杂的不利因素,但随着3D技术日益成熟,这些不利因素是可以克服的。
总之,微电子封装技术的发展方向就是小型化、高密度、多功能和低成本。
参考文献
[1]微电子封装技术[M].中国电子学会生产技术学分会丛书编委会.中国科学技术大学出版社.
[2]金玉丰.微系统封装技术概论[M]科学出版社.2006第1版.
第3篇:浅析未来微电子封装技术发展趋势论文(优秀17篇)
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浅析未来微电子封装技术发展趋势论文篇一
柴油机的开发焦点已由传统的优先考虑经济性、可靠性和耐久性逐步转为目前的优先考虑环保的要求,即以优先保护好人类赖以生存的地球环境为出发点去考虑采用何种技术,去评价其先进性。
优先考虑柴油机排放、噪声对环境的影响问题,与过去相比也有不同,就是在满足目前对排气污染物、颗粒排放及噪声的限制要求时,不再以牺牲经济性、动力性和比质量等为代价,而是在达到上述目标的同时使产品具有可竞争的商业价格。欧洲一些公司近年或稍后将继续推出能满足环境要求的百公里油耗为3l的柴油机。
当前和将来一个时期车用柴油机技术的发展趋势突出表现在如下几个方面:
一、进一步优化燃烧系统,特别重视开发和选择喷射系统。
perkins公司的ouadram燃烧室、日野公司的hmms燃烧室,小松
第4篇:浅析未来微电子封装技术发展趋势论文(优质15篇)
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浅析未来微电子封装技术发展趋势论文篇一
新时期下,随着我国科技与经济的蓬勃发展,移动网络已经广泛用于人们的工作和生活中,数据流量也在以迅猛的趋势逐渐增加,各种移动设备和智能终端层出不穷,在这种快速的发展趋势下,需要更加智能、更加高效以及更加快速的新型通信技术来满足广大人民的需求。因此,在4g移动通信技术之后,第5代技术的研发与创新拉开帷幕。
15g技术的主要特征。
1.1流量快速增长。
根据我国通信行业的预测,在未来5年之内,我国移动数据流量会实现飞跃,为了应对数据流量的颠覆性变化,5g的吞吐能力一定要充分满足用户需求。
1.2设备数量增加。
新时期下,随着智能终端和物联网的蓬勃发展,行内预测在5年后,我国移动设备数量也快速增加,而5g网络需要覆盖的面积也要更大,对设备的支撑能力也要更强,对比4g网络要具备更强的支撑能力,满足用户的特殊应用需求。
1.3
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