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2010年半导体低成本封装技术吸引众多目光

    半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。封装过程为:来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后被切割为小的晶片(Die),然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板(引线框架)架的小岛上,再利用超细的金属(金锡铜铝)导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘(Bond Pad)连接到基板的相应引脚(Lead),并构成所要求的电路;然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护,塑封之后还要进行一系列操作,封装完成后进行成品测试,通常经过入检Incoming、测试Test和包装Packing等工序,最后入库出货。

    2010年,半导体封装业界,以铜引线键合为代表的低成本封装技术吸引了众多目光。虽然将来有望出现基于TSV(硅贯通孔)的三维积层等创新技术,但目前的通货紧缩对策成为最重要的课题。

    2010年1月,SEMI公布了关于铜引线键合的调查结果。调查结果显示,有41%的半导体厂商使用铜引线键合。封装技术相关展会“NEPCONJAPAN2010”,也指出了以铜引线键合为首的低成本封装技术的重要性。

    走在此类低成本封装技术前列的,是日本国外的后工艺专业厂商。例如,在铜引线键合的购买比例中,台湾占到全球的39%,菲律宾占到全球的18%,日本仅占3%。先行者——台湾日月光集团(ASEGroup)表示,“采用铜引线键合的封装供货量截至2010年9月累计达到了10亿个,实现了不亚于金线的质量”。另外,台湾日月光集团预计2010年底的累计供货量将达到20亿个,年底之前将购买4000台铜引线键合装置。

    日本也在推进铜引线键合的开发工作。例如,富士通半导体已经开始量产铜线产品,今后还准备扩大生产规模。不过,难以实现如同金线产品那样的稳定生产,因此富士通半导体表示“估计铜线产品的比例在2012年也只有几十个百分比的水平”。

    TSV及三维技术也取得进展

    另外,关于采用TSV的三维积层等前瞻技术,其技术开发工作也正在稳步推进中。例如,尔必达存储器为了量产采用TSV的新一代DRAM,正加速进行技术开发(参阅本站报道3)。尔必达存储器有两大目的。一个是通过积层多个DRAM内核来实现“超大容量DRAM”,另一个是实现以高带宽连接逻辑LSI和DRAM的“超宽I/O”。

    关于后者,尔必达存储器已宣布将与台湾力成科技(Powertech Technology,PTI)和台湾联华电子(United Microelectronics,UMC)合作(参阅本站报道4)。此外,TSV开发方面的相关合作动向也引人注目,例如住友精密和法国CEA-Leti将就新一代TSV的技术开发合作等。

    使用无线方式而非TSV连接积层间芯片的技术也广受关注。日本庆应义塾大学教授黑田忠广等人的研究小组,开发出了可以三维积层129个半导体芯片的磁场耦合技术。将该项技术用于内存卡的研究也正在进行之中。

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