迈向新世纪的微电子封装技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 迈向新世纪的微电子封装技术 摘 要：随着经济的发展和计算 机技术的普及，微电子封装技术越来越 普及，基于此，本文论述了微电子封装 技术的当下发展状况以及未来的发展趋 向。在跨世纪的时代背景下，微电子封 装在 IC 的带动下，正在蓬勃发展之中， 裸芯片以及 FC 正成为 IC 封装产业的发 展方向，目前各大产能也正在大力发展 FC 的工艺技术以及相关材料，并且， 微电子封装从二维向三维立体封装发展， 相信，在不久的将来，微电子封装技术 在各个产业中的应用会变得越来越广泛。 中国论文网 /4/view-12872899.htm 关键词：新世纪；微电子；封装 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 技术 中图分类号： TN6；TG454 文 献标识码： A 文章编号： 1673- 1069（2017）05-171-2 0 引言 随着计算机技术的普及，到 1975 年世界上第一只晶体管的诞生，特别是 近年来封装技术的发展，微电子封装技 术在国民经济中的作用越来越突出，甚 至，微电子封装技术越来越成为衡量国 民经济发展的一项重要指标，在这样的 时代背景之下，对于微电子封装技术的 研究变得尤为重要。 1 微电子封装技术的世纪回顾 微电子封装技术有着悠久的历史 渊源，其起源、发展、革新都是伴随着 IC 产业的发展而不断变化的。可以说， 有一种 IC 的出现，就会伴随着一代微 电子封装技术的发展。最早的微电子封 装技术出现在 60 年代、70 年代，这一 时期是比较小规模的微电子封装技术。 随后，在 80 时年代，出现了 SMT，这 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 一技术的发展极大的推动了计算机封装 技术的发展。基于微电子封装技术的不 断革新，经过微电子技术行业专业人员 历时多年的研究，开发出了 QFP、PQFP 等，不但解决了较高 I/O LSI 的技术封装问题，而且与其他的技 术合作，使得 QFP、PQFP 成为微电子 封装的主导型技术。近年来，微电子封 装技术又有了新的发展，新的微电子封 装技术，不仅仅具有传统裸芯片的全部 优良性能，而且这种新型的微电子封装 技术，突破了传统的微电子封装技术的 阻碍，使得 IC 达到了“最终封装” 的境 界，是微电子封装领域的一大发展。 随着科学技术的不断发展，微电 子封装行业也在进行着前所未有的变革， 为了增加微电子产品的功能，达到提高 电子产品的性能和可靠性以及降低成本 的需求，现正在各类先进封装技术的基 础上，进一步向 3D 封装技术发展，特 别是近年来，微电子封装领域的专家学 者们，正在研究由原来的三层封装模式 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 向一层封装的简洁模式过渡。在不久的 将来，随着科学技术的进一步发展，微 电子封装技术还将继续在新的领域并借 助高科技的助力向更加多元与开阔的方 向发展。 2 IC 的进展及对微电子封装技术 提出的新要求 随着时代的进步和科学技术的发 展，各行各业对于电子产品的技术要求 更高，在目前的领域之中，无论是信息 技术产业，还是汽车行业及交通运输行 业，以及关系到国家安全的军事、航空 航天行业，都对微电子封装技术提出了 更高水平的要求。特别是当下 PC 机以 及通讯信息产业的高速发展，对于微电 子封装技术的要求越来越高。为了满足 这些关系国计民生的行业的要求，微电 子封装技术领域的革新变得刻不容缓。 因此，基于以上的时代背景，美国半导 体工业协会于 1997 年制定并且发表了 帮奥体技术未来发展的宏伟蓝图，为我 们探索半导体行业指明了方向，铺垫了 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 新的里程。 微电子封装技术的发展是伴随着 IC 技术的发展而不断革新的，这就要求 在微电子封装领域的技术革新时要考虑 芯片的问题，因为一块芯片的质量、体 积、直接关乎微电子封装技术的成败。 因此，对于芯片的特征尺寸问题要格外 留心，努力增加芯片的晶体管数以及集 成度，保证芯片的性能达到最优化。在 设计开发微电子封装技术的时候，要将 芯片的开发与微电子封装技术的研究作 为一个整体的有机系统去考量，只有这 样，我们才能在开发芯片的过程中充分 考虑到微电子封装技术，又能够在研究 微电子封装技术的同时，对于芯片的要 求提出更加准确细致的描述，从而能够 提升工作效率。同时，也要注重对于新 的技术的应用，比如现在较为流行的 3D 技术，就可以应用于芯片的制作和 微电子封装技术的开发之中，从而能够 更加灵活的安排各个零件的功能单元， 优化连线布局，使得芯片的性能更加优 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 良，使得微电子封装技术的发展迈上一 个新的台阶。 3 微电子封装技术几个值得注意 的发展方向 回顾微电子封装技术的发展，我 们可以看到微电子封装技术在历史的潮 流之中随着时代的发展不断革新，并对 当下国民经济的发展产生了越来越重要 的影响。在裸芯片以及 FC 正成为 IC 封 装产业的发展方向的当下情景之中，大 力发展 FC 的工艺技术以及相关的材料， 促进微电子封装技术从二维向三维方向 发展，是当下微电子封装技术应该值得 注意的发展方向。 3.1 裸芯片及 FC 正成为 IC 封装 产业的发展方向 裸芯片以及 FC 在未来的十年内 将成为一个工业标准，微电子封装技术 在这种科技的助力之下，将从有封装、 少封装向无封装的方向发展。并且，在 当下的科技环境之中，利用 SMT 技术， 可以将裸芯片以及 FC 直接复制到多层 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 基板上，这样不但芯片的基板面积小， 而且制作成本也很小，对于微电子封装 技术来说，在科技领域无疑是一大进步。 但是，在目前的科技领域之中，裸芯片 以及 FC 仍然有很多的缺陷，比如 FC 裸芯片在很大的程度上还没有解决测试 以及老化筛选等问题，在目前的科技方 面，还难以解决一些技术上的疑难问题， 还难以达到真正 KGD 芯片的标准。但 是，随着科学技术的发展，一些新的技 术应运而生，比如 CSP 芯片，不仅仅具 有封装芯片的一切优点，而且又具有 FC 裸芯片的所有长处，所以，CSP 芯 片可以较为全面的进行优化与筛选，能 够成为真正意义上的 KGD 芯片。 3.2 大力发展 FC 的工艺技术及 相关材料 微电子封装技术要想能够在未来 的科技发展领域之中占有一席之地，大 力发展 FC 芯片的工艺技术变得刻不容 缓。在当下的科技领域之中，FC 的工 艺技术主要包括了芯片凸点的形成技术 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 以及 FCB 互联焊接技术和芯片下的填 充技术等等。芯片凸点技术主要是在原 有芯片的基础上形成的，形成这一芯片 的技术需要重新在焊接区域内进行布局， 形成一个又一个的凸点。其中，形成凸 点的方法主要有物理和化学两种。物理 方法包括电镀法、模板焊接法以及热力 注射焊接法，而化学的凸点形成法相对 来说就比较单一，在下的微电子封 装领域的应用还不是那么广泛。FC 互 联焊接法也是在当下的微电子封装领域 应用比较广泛的一种方法，具体的操作 方法较为复杂，一般来说，是将 Au 通 过打球而形成的钉头凸点涂抹到基层金 属焊接区域之中，这种金属焊接区域之 中，往往会涂油导电胶状物，我们再通 过加热的办法对这些胶状物进行凝固处 理，从未能够使得这些凸点和基板金属 焊接区域能够粘贴紧密，形成牢固的连 接。这种方法制作成本比较低廉，在熟 悉了制作流程之中，制作的过程也比较 简单，因此，这一工艺在微电子封装领 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 域的应用较为广泛。此外，芯片下填充 技术作为微电子封装产业的一大组成部 分，在技术的研发层面也面临着巨大的 挑战。 3.3 微电子封装从二维向三维立 体封装发展 3D 技术的发展与普及，带给了 微电子封装技术以极大的革新，在 3D 技术的助力之中，微电子封装技术从二 维空间向三维空间迈进，使得微电子封 装技术产品的密度更高、性能更加优良， 信号的传输更加方便快捷，可靠性更高， 但是，微电子封装技术从二维走向三维， 却使得微电子封装技术的成本节省了不 少。在当下的微电子封装技术领域之中， 实现 3D 微电子封装的途径大体上来说， 主要有以下几种类型：埋置型 3D 结构、 源基板型 3D 结构，叠装型 3D 结构。 这三种 3D 微电子封装技术在当下的科 技微电子封装领域之中已经开始广泛应 用并且作用于经济领域之中，相信，在 不久的将来，3D 微电子封装技术将成 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 为封装领域的一大趋势。 4 结语 IC 的发展促进了微电子封装技术 的不断革新，同时，微电子封装技术领 域的创新性研究也作用于 IC 产业，促 进了它的变革与发展。相信，在不久的 将来，微电子封装技术在新的技术的推 动下，还会取得一系列的更加显著的成 绩，但是如何将新型技术与微电子封装 技术实现完美融合，以及微电子封装技 术在应用的过