当代微电子技能正以惊人的速率向高集成度、高密度和小型化方向发展,微电子工业已经成为对国家的经济、政治、社会、安全以及文化等具有主要影响的家当之一。数字无线通讯、便携式打算机、环球定位系统及宽带互联网络产品的变革代表了电子产品的发展方向。电子产品小型化、薄型化、高性能化、多功能化、高可靠性和低本钱化的市场需求使得集成电路封装密度连忙增加:目前芯片的特色尺寸为0.35—0.28um,0.13—0.10um的时期已经到来。为了改进电性能,提高可靠性和封装速率,表面安装技能(SMT)已经基本取代了传统的通孔插装(PTH)技能;各种适于SMT的封装形式,如QFP/TQFP, BGA等,成为电子封装的主流产品:芯片尺寸级封装(CSP)和多芯片叠片封装等技能的发展也非常迅速。
前辈微电子封装技能内容丰富,涉及面广泛,超过许多工程技能和科学领域。目前微电子封装业正在发生的重大变革将使业已成熟的微电子封装工艺和封装材料面临严重的寻衅。封装的浸染已不再是过去意义上IC电路的大略包封,而被视为挖掘IC电路极限(最优)性能的决定性成分。因此,前辈封装技能须要将互连、动力、冷却和器件钝化保护等技能组合成一个整体以确保IC电路表现出最佳的性能和可靠性。为达到此目的所利用的材料既包括高导电率的金属导线、高性能陶瓷,同时也包括耐高温、低介电常数和低介电损耗的聚酰亚胺介电、绝缘材料和环氧塑封材料等。
前辈封装材料体系表

2. 国内外前辈封装材料发展现状
近年来,我国集成电路封测行业快速发展,2013—2017年均复合增长率达到10%,2018年发卖额达到213亿元公民币,占集成电路家当发卖额的34%。截至2018年12月,环球前10大IDM公司中的9家和环球前10大封测代工公司均已在我国设立封测工厂。
根据国际半导体家当协会(SEMI)数据预测, 2018年环球封装材料市场达到197亿美元,个中我国市场53亿美元,霸占环球市场的27%。据ICMtia数据预测,2019年我国市场规模将达到347亿元公民币,2025年将有望打破485亿元公民币。 2018—2025年我国封装材料市场规模预测如图所示。
2018—2025年我国封装材料市场规模预测
在封装材料领域,引线框架和键合丝是海内技能开拓根本较好、发展相对成熟的品种,家当已形成一定规模,部分品种已达到了国际前辈水平,进入国际封装企业供应商名录,如宁波康强的冲压框架、北京达博的铜丝、镀钯铜丝及其他合金丝品种,已基本知足键合工艺哀求并进入国际封装企业供应商名录。
对环氧模塑料而言,我国中低端产品能够实现规模量产,衡水华威、华海诚科、江苏中鹏等已开始高端产品的研发。
在芯片粘结材料中,德邦翌骅的固晶胶产品已经实现技能打破,市场份额达3%,已在日月光和矽品得到运用,在海内三大封测厂也已通过测试认证。
在陶瓷封装材料方面,河北中瓷的陶瓷外壳已通过FINISAR,JDSU,M/A—COM等有名厂家认证,产品质量达到目前国际前辈水平,技能能力靠近日本京瓷公司,与NTK、住友公司相称。
在封装基板方面,目前海内厂商以中低端产品为主,如深南电路、珠海越亚等都具备中低端基板生产能力;柔性基板处于中试阶段,华进半导体、清华大学、中电科58所的柔性基板产品正在研制开拓中。
集成电路封装过程中用到的材料及用场先容