隨著我國集成電路國產(chǎn)化進程的加深轨醒、下游應(yīng)用領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展以及國內(nèi)封測龍頭企業(yè)工藝技術(shù)的不斷進步债烹,國內(nèi)封測行業(yè)市場空間將進一步擴大。
電子封裝/組裝技術(shù)的交叉與融合
① 封裝/組裝技術(shù)的“同”與“異”封裝與組裝的基本要求都是實現(xiàn)電路的可靠連接蒿榄,為電路提供電源配置和信號傳遞央封,都要求電源完整連續(xù),信號傳輸流暢夹昼、路徑簡短徐渗,不同的只是連接的層次。
圖源:《電子封裝/組裝技術(shù)的交叉與融合》——王天曦帘达,王豫明(清華大學 清華-偉創(chuàng)力SMT實驗室)
② 組裝向封裝的擴展隨著超大規(guī)模集成電路(VLSl)和微型化片式元器件的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用店麻,電子整機進一步實現(xiàn)高性能和微小型化的主要矛盾已經(jīng)不僅是元器件本身,而是元器件組裝和互連形式和方法栏蝙。為了適應(yīng)這—發(fā)展趨勢坐求,在表面組裝技術(shù)(SMT)的基礎(chǔ)上,組裝技術(shù)正在向模塊化晌梨、微小型化和三維立體組裝技術(shù)方向發(fā)展桥嗤,使電子整機在有限空間內(nèi)組裝功能更多、性能更優(yōu)派任,集成化程度更高的電子信息系統(tǒng)砸逊。
③ 封裝/組裝技術(shù)的交匯現(xiàn)在有些產(chǎn)品的制造既可以先封裝后組裝璧南,也可以直接組裝掌逛。例如系統(tǒng)級封裝(SiP),既可以由半導體封裝廠完成SiP系統(tǒng)封裝(可能是BGA,CSP,WLCSP)司倚,然后通過SMT將SiP元器件裝配到電路板上豆混;也可以在SMT車間進行芯片和其它元器件的2D或3D裝配,將SiP系統(tǒng)嵌入到終端產(chǎn)品中动知。這種技術(shù)的集成濃縮和交匯將是未來微小型化皿伺、多功能化產(chǎn)品制造的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的觀念認為封裝技術(shù)屬于半導體制造盒粮,其尺寸精確度和技術(shù)難度高于組裝技術(shù)鸵鸥,屬于高技術(shù)范疇,而組裝技術(shù)則屬于工藝范疇嘶在。但是在電子產(chǎn)品微小型化和多功能化市場需求的強力推動下护忠,特別是近年興起的多芯片、模塊化的堆疊封裝/組裝(PiP /PoP扎趋,又稱3D封裝/組裝)技術(shù)前茧、實質(zhì)上是封裝技術(shù)和組裝技術(shù)綜合應(yīng)用玄饶,從而使 “封裝”和 “組裝”的界限日益模糊,二者正在向著交匯的方向發(fā)展丰浙。這種技術(shù)的融合李腐,在封裝領(lǐng)域稱為模塊化多芯片3D封裝,而在組裝領(lǐng)域稱為微組裝(MPT—micro packaging technology)袄映,其實二者是殊途同歸憎苦。
封裝技術(shù)與組裝技術(shù)的融合示意圖
集成電路封測行業(yè)市場現(xiàn)狀
受益于人工智能及物聯(lián)網(wǎng)等新興行業(yè)迅速發(fā)展及國產(chǎn)替代效應(yīng)加劇,下游企業(yè)對集成電路的需求強勁芳企,我國封測行業(yè)增速較快烛蘑。數(shù)據(jù)顯示,我國集成電路封測行業(yè)市場規(guī)模由2017年的1,889億元增至2020年的2,510億元造过,年均復合增長率為9.9%唱较。預計2022年我國集成電路封測行業(yè)將達2,985億元。
資料來源:中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
近年來召川,中國封測企業(yè)通過海外并購快速積累先進封裝技術(shù)南缓,先進封裝技術(shù)已與海外廠商同步,但先進封裝產(chǎn)品的營收在總營收的占比與業(yè)界巨頭企業(yè)存在一定差距荧呐。國內(nèi)封測龍頭企業(yè)江蘇長電進入全球前三汉形,市占率達14.0%。
資料來源:中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
集成電路封測行業(yè)發(fā)展趨勢
1倍阐、集成電路進入“后摩爾時代”概疆,先進封裝作用突顯
在集成電路制程方面,“摩爾定律”認為集成電路上可容納的元器件的數(shù)目峰搪,約每隔18-24個月便會增加一倍岔冀,性能也將提升一倍。長期以來概耻,“摩爾定律”一直推動著集成電路制程技術(shù)的發(fā)展與進步使套,自1987年的1um制程至2015年的14nm制程,集成電路制程迭代一直符合“摩爾定律”的規(guī)律鞠柄。但2015年以后确确,集成電路制程的發(fā)展進入了瓶頸,7nm烧论、5nm面啄、3nm制程的量產(chǎn)進度均落后于預期。隨著臺積電宣布2nm制程工藝實現(xiàn)突破旋挺,集成電路制程工藝已接近物理尺寸的極限焊蕉,集成電路行業(yè)進入了“后摩爾時代”。“后摩爾時代”制程技術(shù)突破難度較大讨楔,工藝制程受成本大幅增長和技術(shù)壁壘等因素上升改進速度放緩布缨。由于集成電路制程工藝短期內(nèi)難以突破,通過先進封裝技術(shù)提升芯片整體性能成為了集成電路行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢玻市。
2柜涛、先進封裝將成為未來封測市場的主要增長點
隨著5G通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)父独、大數(shù)據(jù)格缘、人工智能、視覺識別酬屉、自動駕駛等應(yīng)用場景的快速興起半等,應(yīng)用市場對芯片功能多樣化的需求程度越來越高。在芯片制程技術(shù)進入“后摩爾時代”后呐萨,先進封裝技術(shù)能在不單純依靠芯片制程工藝實現(xiàn)突破的情況下杀饵,通過晶圓級封裝和系統(tǒng)級封裝,提高產(chǎn)品集成度和功能多樣化谬擦,滿足終端應(yīng)用對芯片輕薄切距、低功耗、高性能的需求惨远,同時大幅降低芯片成本谜悟。因此,先進封裝在高端邏輯芯片北秽、存儲器葡幸、射頻芯片、圖像處理芯片贺氓、觸控芯片等領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用蔚叨。
3、系統(tǒng)級封裝是先進封裝市場增長的重要動力
系統(tǒng)級封裝可以把多枚功能不同的晶粒(Die姥购,如運算器渺因、傳感器幅类、存儲器)概给、不同功能的電子元器件(如電阻、電容姨桩、電感跛庶、濾波器、天線)甚至微機電系統(tǒng)戚促、光學器件混合搭載于同一封裝體內(nèi)质凰,系統(tǒng)級封裝產(chǎn)品靈活度大,研發(fā)成本和周期遠低于復雜程度相同的單芯片系統(tǒng),日益成為先進封裝市場增長的重要動力畏琢。
4挟撑、高密度細間距凸點倒裝產(chǎn)品類產(chǎn)品市場興起
傳統(tǒng)WB工藝,芯片通過金屬線鍵合與基板連接虐欲,電氣面朝上嫩坷;倒裝芯片工藝是指在芯片的I/O焊盤上直接沉積,或通過RDL布線后沉積凸點檐春,然后將芯片翻轉(zhuǎn)逻淌,進行加熱,使熔融的焊料與基板或框架相結(jié)合疟暖,芯片電氣面朝下卡儒。與WB相比,F(xiàn)C封裝技術(shù)的I/O數(shù)多俐巴;互連長度縮短骨望,電性能得到改善;散熱性好欣舵,芯片溫度更低锦募;封裝尺寸與重量也有所減少。與應(yīng)用FC技術(shù)的SiP芯片不同邻遏,F(xiàn)C芯片的沉積凸點更多糠亩,密度更大,大大減小了對面積的浪費准验。相比應(yīng)用FC技術(shù)的SiP芯片來說赎线,F(xiàn)C芯片有著諸多的優(yōu)勢,比如更小的封裝尺寸與更快的器件速度躏叽。
*本文整理轉(zhuǎn)載自:《電子封裝/組裝技術(shù)的交叉與融合》——王天曦徽橄,王豫明(清華大學 清華-偉創(chuàng)力SMT實驗室)、中商情報網(wǎng)淹佃,文中觀點僅供分享交流遂遂,版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有
2022年7月13-15日在國家會展中心(上海)即將拉開帷幕的2022慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展(productronica China),不僅僅滿足于展示單一設(shè)備產(chǎn)品旁囤,而是為行業(yè)打造從材料悟肉、設(shè)備到應(yīng)用技術(shù)解決方案的橫跨產(chǎn)業(yè)上下游的專業(yè)展示平臺,現(xiàn)場將吸引近800家電子制造行業(yè)的創(chuàng)新企業(yè)加入缭越,一站式乞挥、完整、高效地掌握智能制造與電子創(chuàng)新全產(chǎn)業(yè)鏈上的全球前沿技術(shù)與產(chǎn)品秋鹅。
(慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展)
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