21世纪初的电子信息产业发展重点,正在从计算机及其外围产品转移到通讯、数字式家电、网络化相关电子产品上。
支持电子信息产业发展的关键技术,是半导体装置、IC封装、安装技术。而这三项关键技术,都共同追求着以下几个发展目标:(1)高速化;(2)高功能化;(3)低消耗电力化;(4)微细、小型、轻量化;(5)上市时间短;(6)低价格化;(7)适应环境保护要求的绿色化。
1.计算机及其外围产品 由于计算机高速、高功能发展的驱动,芯片的倒芯片安装(FC),外部端子的PPGA或BGA已在计算机产品中得到普及。 2001年下半年间,Intel公司的"Northwood",采用称为 PPGA的塑料封装PGA,并用倒芯片安装方式的MPU封装出台。再有,在Pentium4用的芯片模组850中,由原来金属线接合变更成FC接合的PBGA,存储封装已由与高速化所对应的微型BGA或存储CSP所替代。 2.数码摄像机、数码照相机 在数码摄像机(DVC)及数码照相机(DSC)的高功能、小型轻量化发展的推动下,半导体封装普遍采用CSP。 3.数字式移动电话 移动电话的安装技术、半导体封装技术都是围绕着小型、轻量、高功能、低功耗等方面所进行的。为了不断地推进小型化,由使用0.80mm端子节距的CSP渐渐地向着0.65mm甚至0.50mm节距的CSP方面转变。并且用于移动电话中的0.40mm节距的CSP以及0.30mm节距的 WLP(圆片级封装)等也正在积极开发研制之中。目前在新型移动电话中,有的已开始采用多个存储芯片平置一起或积层在一起的封装形式。 4.存储卡 利用存储卡的形式,添加数码照像机控制、指纹识别、GPS、TV调谐器、扫描等功能的技术开发,目前表现得非常活跃,使得新的超小型封装和裸芯安装技术等在此类产品中得到应用。 5.网络产品 网络技术的发展,使与FTTH(fiber to the home,光纤到户)相连通的光导纤维基板是不可缺少的,在基干类、边缘类、选取类中的高度光纤通信产品,今后会有大的市场需求。在防止外部信号的干扰方面,光纤芯中导入了只有数微米之内的光轴误差的多波长光。这样使得高度的光模块安装技术和实现高速动作IC 封装在这类产品中的重要作用更为突出。 6.汽车电子产品 ITC(高速交通控制系统)的产品在技术上的进步,也驱动了利用GaAs,InP等化合物半导体去达到高可靠性倒芯片安装技术、圆片积层技术、MCM技术的工艺进展。而车载用电子产品中,它的IC封装产品确保耐热、耐震动、耐噪音(杂波),成为今后需要解决的重要课题。 IC封装技术的发展
1.电子产品系统构装 在电子产品的系统构成上,目前有三种方式构成系统LSI。这三种方式是:将整个系统的功能完全集成在单一芯片上的SoC(System on Chip)、将整个系统的功能完全集成在一块基板上的SoB(System on Board)、将整个系统的功能完全集成在一个半导体封装中的SiP(System on Package)。它们的问世使安装技术中的圆片级(wafer level)、芯片级(chip level)、组件级(board level)、系统级(system level)的界限开始逐渐模糊、混沌。原来一些仅仅用于圆片级的技术,已经开始应用于封装和组件(基板)级之中。 2.半导体封装的发展方向 (1)封装外部端子节距的狭小化 引线型封装0.4mm端子节距的QFP已在移动电话中得到采用。目前在电子信息产品中所使用的半导体封装,是以0.65mm、0.50mm引脚节距的QFP和SOIC,以及0.80mm、0.65mm端子节距的FBGA/FLGA为主流的。0.5mm节距的FBGA/FLGA在有的电子整机产品中已开始正式使用。在面阵列封装方面,由于端子节距的减小和端子列数的增加,使安装面积有大的缩减(见图1)。 (2)封装的薄型化 在电子整机产品轻量化要求及基板附锡焊可靠性提高的前提下,推进半导体封装的薄型化是十分重要的。目前,所采用的FBGA和PCMCIA卡型的HDD(FLGA),其厚度为0.5mm(搭载在基板后的高度)。用金柱状凸点法在挠性带状基板上安装0.35mm到0.13mm厚的CSP的高容量存储卡以及模块,也已经处于开发之中。采用可以通过电气、机械试验的薄型封装,进行积层在一起,这样可实现同一安装面积下的IC封装的更高存储容量化。 (3)复数芯片积层型封装的普及 自移动电话SRAM和Flash存储器的芯片积层搭载型CSP推出以来,在单一的封装内安装复数个IC芯片的安装技术令人注目。它的内部连接法,是从金属丝接合法到与倒芯片安装(FC)法的并用。在所叠合的芯片功能类别上,除了有存储功能芯片的复上叠合外,还有逻辑IC与存储芯片、逻辑IC与模拟IC、CCD/CMOS传感芯片与驱动IC等多种多样的组合。总之,采用芯片积层封装技术,是实现电子整机产品小型、高功能、高速化的重要途径。 (4)倒芯片安装封装的采用 近期,倒芯片内部接合技术的封装,在计算机上的使用实例不断增多。并且在通信用IC、图像处理IC上都得到较广泛的应用。倒芯片安装(FC)法是很适于这些整机产品的高速信号处理的要求。它还使用在了小型化、高频模拟要求的装置上。FC安装在封装各类型特点见表2所示。 目前FC安装的发展现状是:引脚在100个左右的存储装置或逻辑IC、无引线模块的高频装置等成为应用的主流。在今后,随着安装基板的电路微细化、低成本化的发展趋势之下,随着圆片的再配线及凸块加工费用的降低,以及安装成本的降低,WLP以及DCA安装的应用将会更广泛开展起来。 (5)圆片级封装、直接芯片安装 配置在芯片周边的阵列状凸块上的再配线,所形成的端子栓与焊球搭载成为圆片级封装(Wafer Level Package,WLP),另外,未形成端子栓的芯片直接压合在PCB上进行的倒芯片搭载的直接芯片安装(Direct Chip Attach,DCA),都在近期的安装技术发展中,得到重视。 (6)考虑环境要求的半导体封装 21世纪中,环保给电子产品以及半导体、电子部件带来一个新的发展课题。突出的问题是废弃的电子产品中铅的溶解引起酸性雨,对地下水的污染,侵入人体内危害人体的健康。使用的树脂等所用的含卤素物的溶解或燃烧对环境生态的危害等。因此对IC封装技术发展来讲,无铅焊剂的高溶点化,要求半导体部件、封装的耐热性保证条件的更加严格。这种无铅化和耐热性提高,是无铅产品实现实用化过程中亟待解决的课题。
PCB生产技术和发展趋势 (D)CO2激光和UV激光的优缺点(表3所示) (E)混合激光成孔.充分发挥各自特长来加工.
2007年先进PCB行业研究报告
报告摘要本报告所研究的先进PCB(印刷线路板)主要指手机板、光电板等非传统型PCB,只研究硬板,不牵涉软板。大陆和台湾是全球PCB最主要的生产基地,两地的PCB产值占了全球PCB产值的40%以上。 2006年全球各地区PCB产值分布
日本以IC载板、柔性板等高端产品为主,韩国以IC载板、内存模块、手机板为主。台湾近些年IC载板成长迅速,南亚已经超过IBIDEN成为全球第一,IC载板整体产值目前已经超过韩国。台湾也是全球最大的手机板产地,全球占有率超过60%。大陆则有1200多家PCB企业,但是大部分都是从事技术含量低的单面板、多层板,下游产品通常是电脑主板、低档消费类电子产品。北美只只保留了少数军事、航天领域的PCB企业,欧洲则逐渐萎缩,欧洲对环保要求严格,工人不愿意加班,毫无竞争力可言,未来全面退出PCB领域,或全部转移到大陆生产。 传统PCB领域门槛低,竞争激烈,厂家都纷纷寻找新的利润点,呈现几大方向: 方向之一是IC载板,IC载板是资本密集型投资,其横跨半导体封装产业和PCB产业,厂家要具备两个领域的技术。门槛最高,也是利润最高的领域。最顶级的PCB厂家都对IC载板青睐有加,这之中包括全球第一大PCB企业的IBIDEN,全球第二大PCB企业新光电气。台湾第一大PCB企业南亚电路板,台湾第二大PCB企业欣兴。 方向之二是特殊领域,这些领域包括手机板、光电板、笔记本电脑PCB板、内存模块板等领域。手机板领域,台湾是全球最大的手机板供应地区,全球超过65%的手机板出自台湾厂家。 2007年全球主要手机PCB板厂家市场占有率预测
光电板领域,水平电镀设备昂贵,且光电板要求层间对准精度更高,电镀更平整,因此虽然是4-6层板,但是却具备比较高的进入门槛。台湾厂家健鼎和楠梓电是此领域的两巨头,后起之秀则是定颖和志超,统盟和金像电也有所斩获,统盟的垂直电镀技术突破值得一提。笔记本电脑PCB领域,瀚宇博德和金像电两家占据60%以上市场,华通、健鼎、佳鼎和祥裕也有部分市场,尤其华通,试图在此领域取得更多的市场空间。内存模块领域,虽然同样都是PCB板,但内存条PCB板所需的电测、成型等设备皆有专属的机台,不能泛用于其他PCB用板的生产,这部分就需要专有的投资。同时,内存模块利润低,要赚钱必须有足够的规模。此领域主要有健鼎、SIMMTECH、大德电机、韩国电路和欣强科技投资的诠脑电子。韩国是内存基地,韩国企业也是内存模块PCB基地。不过台湾的健鼎也有独到之处,目前处于全球第二,三星和奇梦达都是其客户。 方向之三是朝EMS厂家方向发展。PCB厂家和EMS厂家最关键的地方都是成本控制这些厂家通常是做LCD-TV、DVD、PDP-TV线路板,后来干脆组装这些产品。如雅新,而日本的名幸电子也有此意,北美最大的PCB厂家惠亚集团也自称是EMS厂家。 |
|