晶片的封裝技術已經歷了好幾代的變遷,從DIP,QFP,PGA,BGA,到CSP再到MCM,晶片封裝與大多數封裝類型並不相同。在許多集成電路封裝中,器件位於基板的頂部。基板充當器件與封裝板間「橋樑」的角色。以下是晶片封裝發展趨勢分析。
安裝半導體集成電路晶片用的外殼,起著安放、固定、密封、保護晶片和增強電熱性能的作用,而且還是溝通晶片內部世界與外部電路的橋樑——晶片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上,這些引腳又通過印製板上的導線與其他器件建立連接。因此,封裝對CPU和其他LSI集成電路都起著重要的作用。
從三點來看晶片封裝發展趨勢:
趨勢一、多種封裝方式的選擇
晶片封裝是眾多集成電路(IC)封裝類型中的一種。基本上,IC封裝可分為三大類:引線框架封裝、晶圓級封裝(WLP)和基板級封裝。
第一類:引線框架封裝。用於模擬和其他市場的引線框架封裝系列涉及多種封裝類型,如方形扁平無引腳封裝(QFN)和方型扁平式封裝(QFP)。引線框架是金屬框架,裸片貼裝在框架上,用細引線連接。
第二類:晶圓級封裝(WLP)。這類封裝主要涉及扇入型(fan-in)和扇出型(fan-out)兩種封裝類型。WLP封裝時裸片還在晶圓上。一般來說,WLP是一種無基板封裝。WLP利用由布線層(routing layers)或重新布線層(RDL)構成的薄膜來代替基板,該薄膜在封裝中提供電氣連接。
第三類:基於基板的封裝。與此同時,基於基板的封裝可分為陶瓷基板與有機層壓基板等類別。陶瓷基板是基於氧化鋁、氮化鋁和其他材料製成。基於陶瓷基板的封裝通常用於表面貼裝器件(surface-mount devices)、CMOS圖像傳感器和多晶片模塊(multi-chip module)。
趨勢二、封裝測試在集成電路行業中占比加大
集成電路封裝技術走過四個發展階段之後,進入SiP、CSP和WLP新技術需求時代。技術的不斷拉動下,我國集成電路封裝產業規模不斷擴大。2017年,封裝測試業市場規模約1953.20億元,在集成電路產業中所占比重加大。
趨勢三、國家支持下晶片封裝市場基礎穩固
近日,國家發改委稱,將在晶片、先進計算等關係數字經濟發展的戰略性領域,組建若干國家產業創新中心,促進現有創新資源的聯合,打造系統解決方案的產業創新大平台、大團隊,支撐世界級新興產業集群的發展。國家支持晶片封裝等產業的創新發展,為行業發展帶來市場機遇。
在中國晶片封裝產業的發展中,封裝測試行業一直保持著穩定增長的勢頭。特別是近幾年來,中國晶片封裝行業在中國產業升級大時代背景下,符合國家戰略發展方向,有完善的政策資金支持,國內本土封裝測試企業的快速成長;同時,國外半導體公司向國內大舉轉移封裝測試業務,中國的晶片封裝裝測試行業充滿生機。據測算,2017年我國晶片封裝測試行業銷售收入約1822 億元,增速達16.5%。
綜上所述,晶片封裝技術的晶片面積與封裝面積之比越來越接近於1,適用頻率越來越高,耐溫性能越來越好。引腳數增多,引腳間距減小,重量減小,可靠性提高,使用更加方便等等。同時,中國消費電子產業的崛起,工程師紅利,使得中國晶片封裝業的崛起是歷史必然趨勢。以上是晶片封裝發展趨勢分析。
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