芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,从DIP,QFP,PGA,BGA,到CSP再到MCM,芯片封装与大多数封装类型并不相同。在许多集成电路封装中,器件位于基板的顶部。基板充当器件与封装板间“桥梁”的角色。以下是芯片封装发展趋势分析。
安装半导体集成电路芯片用的外壳,起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此,封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用。
从三点来看芯片封装发展趋势:
趋势一、多种封装方式的选择
芯片封装是众多集成电路(IC)封装类型中的一种。基本上,IC封装可分为三大类:引线框架封装、晶圆级封装(WLP)和基板级封装。
第一类:引线框架封装。用于模拟和其他市场的引线框架封装系列涉及多种封装类型,如方形扁平无引脚封装(QFN)和方型扁平式封装(QFP)。引线框架是金属框架,裸片贴装在框架上,用细引线连接。
第二类:晶圆级封装(WLP)。这类封装主要涉及扇入型(fan-in)和扇出型(fan-out)两种封装类型。WLP封装时裸片还在晶圆上。一般来说,WLP是一种无基板封装。WLP利用由布线层(routing layers)或重新布线层(RDL)构成的薄膜来代替基板,该薄膜在封装中提供电气连接。
第三类:基于基板的封装。与此同时,基于基板的封装可分为陶瓷基板与有机层压基板等类别。陶瓷基板是基于氧化铝、氮化铝和其他材料制成。基于陶瓷基板的封装通常用于表面贴装器件(surface-mount devices)、CMOS图像传感器和多芯片模块(multi-chip module)。
趋势二、封装测试在集成电路行业中占比加大
集成电路封装技术走过四个发展阶段之后,进入SiP、CSP和WLP新技术需求时代。技术的不断拉动下,我国集成电路封装产业规模不断扩大。2017年,封装测试业市场规模约1953.20亿元,在集成电路产业中所占比重加大。
趋势三、国家支持下芯片封装市场基础稳固
近日,国家发改委称,将在芯片、先进计算等关系数字经济发展的战略性领域,组建若干国家产业创新中心,促进现有创新资源的联合,打造系统解决方案的产业创新大平台、大团队,支撑世界级新兴产业集群的发展。国家支持芯片封装等产业的创新发展,为行业发展带来市场机遇。
在中国芯片封装产业的发展中,封装测试行业一直保持着稳定增长的势头。特别是近几年来,中国芯片封装行业在中国产业升级大时代背景下,符合国家战略发展方向,有完善的政策资金支持,国内本土封装测试企业的快速成长;同时,国外半导体公司向国内大举转移封装测试业务,中国的芯片封装装测试行业充满生机。据测算,2017年我国芯片封装测试行业销售收入约1822 亿元,增速达16.5%。
综上所述,芯片封装技术的芯片面积与封装面积之比越来越接近于1,适用频率越来越高,耐温性能越来越好。引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性提高,使用更加方便等等。同时,中国消费电子产业的崛起,工程师红利,使得中国芯片封装业的崛起是历史必然趋势。以上是芯片封装发展趋势分析。
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