微电子封装业和微电子封装设备

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1、微电子封装业和微电子封装设备虽然2001年国际微电子产业因遭遇4~5年一次的“硅周期”、X络泡沫破产、“9.11”事件等的影响，产值出现了灾难性的暴跌，比2000年下降31.9%,2002年的增长率也只有1.5%，但预计2003年的增长率将达到15%，将超过1992~2002年的年平均增长率11.32%。如果国际上不出现重大的突发事件,2004年也将会有大于10%的增长率。像微电子产业这种30年保持高速发展，长盛不衰的情况在其他产业中是很少见的。导体行业协会按Moore定律共同制定的“国际半导2半导体技术发展的趋势仍将遵循莫体技术发展路线(InternationalTechnol

2、ogyRoadmapof尔定律而不断前进Semiconductors)在发展，甚至有时实际进展速度还快于原定的时间表。主要与微电子封装有关的1999国际半导体技术的发展仍将遵循国际上各国半~2014年15年的1C技术发展路线列。晶体管数)是每2年增加1倍。预计这15年内与微电子封装业有关的主要发展趋势是：最大芯片尺寸将增大1倍(从450_2增大到937_2);高性能类电路的芯片上最高I/O端数将从2304个增加到4416个，提高约90%;而高性能类封装的最大引出端数将从1600个增加到8758个，增加4.47倍;芯片上的压焊盘节距将缩小到35~40日用品类1C的封装厚度将从1mm

3、减小到0.5mm,降低50%;高性能类1C的芯片-板级速度将从1200MHz提高到3600MHz,提高2倍;便携式类器件的电源电压将从1.5~1.8V降为0.3~0.6V,减小到原来的1/3;高性能类1C的最大功耗将从90BGA)和载带焊球阵列(TBGA)等。典型的PBGA结构如图1所示。BGA封装的特点是引出端布置在封装体的下表面上因此可容纳较多的引出端数，内引出线短、电性能和热性能好，芯片腔可较大，可容纳较大面积的芯片，非常适合于封MPU及一些ASIC电路。BGA的主流产品是PBGA，PBGA封装中的多层PCB基板制造、植球、回流等类似于SMT工艺，其余是与QFP等传统封装工

4、艺类似。CSP是英文ChipsizePackage的缩写，我国称为“芯片尺寸封装”。CSP的基本特征是封装在印制板上所占面积比芯片面积不大于1.2~1.5倍。这是一种封装密度很高的封装，它们的引出端也只能布置在封装底面上，可以是4周排列，也可以是面阵列排列(这时也可称为微焊球阵列，如yBGA,mBGA等)。因为它的封装底平面比芯片面积大不了多少，因此即使节距很小，总的封装引出端数也不可能很多，故主要适用于少或中等数量的引出端封装，少数几种也可达到400个I/O以上，但这类往往已是P)。只有不到15%的封装仍是通孔插装封装(THP)，如DIP(双列直插封装)、PGA(针栅阵列)等。

5、DIP的产量是在负增长，它已从上世纪90年代初占总产量的50%以上降到目前只占12%左右。其他封装的产量都在增长，增长最快的是BGA和CSP这两类封装，BGA的年平均增长率大于30%,而CSP则大于60%,但由于基数小，他们的总产量仍较少。且这些封装的技术要求高，专利限制多。由于封装是一种薄利多产行业，一般封装每条引线的封装产值不到1美分，没有1年封几亿支1C的产量，已很难赚取较多的利润。因此，封装设备业的竞争和风险也较大，推动封装设备速度越来越快，技术越来越先进，价格/性能比越来越小，服务越来越好，生产越来越专业化。如国外某封装设备厂就专做引线键合机，其键合速度已达到14线/s

6、，引线节距已降到60fxm。这样某类设备已形成某种设备市场的瓜分或分工状态。新的设备制造企业要“挤入”这个市场,必须要有自己的特色才行。封装工艺设备多数都是光机电相结合的髙度自动化设备，封装成品率通常已可达99.9%以上。因此，封装设备可靠性或稳定性将决定这台设备的命运。任何不稳定或不可靠的设备将制造出大量的不合格品，肯定没有市场。而军品或宇航用的陶瓷或金属封装器件，由于其产量少，品种多，自动化程度要求低，而要求适用性广。目前国内在生产的硅圆片是以拟〇〇~柯50_为主。2~3年后，产量将以似00_为主。半导体产业在世界上仍将以平均10%以上的速度发展，中国的微电子产业则将以年均增

7、长率约30%的速率发展，这为国内发展半导体封装设备产业提供了良好的市场前景。但由于国内封装设备业相对较为落后，目前只在环境试验设备、动力设备等方面占有一定比率，要挤入80%是合资和外资独资企业在封装业所需要的设备市场，其困难是较大的。但挤入军品封装工艺设备、功率分立器件封装设备及工艺监控、环境及机械试验设备的可能性是较大的。