傳統(tǒng)的IC封裝是采用導線框架作為IC導通線路與支撐IC的載具,它連接引腳于導線框架的兩旁或四周。隨著IC技術的發(fā)展,引腳數量增多、布線密度增大、基板層數增多,傳統(tǒng)封裝形式無法滿足市場需要。近年來以BGA、CSP為代表的新型IC封裝形式興起,隨之也產生了一種半導體芯片封裝的新載體——IC封裝基板。
IC封裝基板市場早期,日本搶先占領了絕大多數市場份額。后續(xù)韓國、臺灣地區(qū)封裝基板業(yè)開始興起并快速發(fā)展,與日本逐漸形成“三足鼎立”瓜分世界封裝基板絕大多數市場的局面?,F在日本、臺灣地區(qū)和韓國仍是全球IC封裝基板最主要的供應地區(qū),其中日系廠商以Ibiden、Shinko、Kyocera、Eastern等公司較著名;而韓系廠商中以SEMCO、Simmteck、Daeduck等公司為主;臺灣地區(qū)有名的有UMTC、Nanya、Kinsus和ASEM。
就技術而言,日本廠商仍較為先進。不過近幾年來,臺灣地區(qū)廠商產能已陸續(xù)開出,在較為成熟的產品方面(例如PBGA)更具成本優(yōu)勢,銷售量不斷攀升,成長快速。據市場調研機構Prismark 2012年的統(tǒng)計數據表明,在全球前11大基板企業(yè)銷售收入中,臺灣地區(qū)企業(yè)就占了四家。
國內從事封裝基板生產的企業(yè)并不多,而且大多數是外商或臺商獨資或者是合資企業(yè)。深南電路是國內為數不多的封裝基板廠家之一,同時也是國內最早進入封裝基板領域的本土公司。該公司是深圳中航集團有限公司旗下的國家級高新技術企業(yè),為實現業(yè)務升級轉型,并承擔國家重大科技專項任務,在2009年專門組建了封裝基板事業(yè)部,在深圳市建立了研發(fā)及生產制造基地。目前其基板一廠日產能為1,000PNL(16×22英寸),基板二廠也在今年三月份連線投產,一期日產能1,500PNL,二期規(guī)劃日產能2,500PNL(20×24英寸)。
據深南電路公司技術營銷經理劉良軍介紹,該公司具備PBGA、WB-CSP、被動器件埋入等封裝基板批量生產能力,可提供FC-BGA、FC-CSP、FC-POP、FC-SiP等封裝基板樣品。目前基板產品包括BGA、Camera、SiP、Memory、MEMS、RF基板等。
劉良軍指出,封裝基板的趨勢是薄型化和小型化,要求線距更細、孔徑更小,這對材料選擇、表面涂覆技術和精細線制作、精細阻焊等加工工藝提出了更高的挑戰(zhàn)。深南電路也在不斷追趕更加先進的封裝基板技術,目前該公司已量產的基板線寬/線距可達35/35µm、盲孔/孔徑最小可達75/175µm、通孔/孔徑100/230µm、阻焊對位精度±35µm等,表面涂覆材料采用E’lytic Ni/Au、ENEPIG、OSP、AFOP。到明年,這些參數都將升級,分別達到線寬/線距20/20µm、盲孔/孔環(huán)最小可達65/150µm、通孔/孔徑100/200µm、阻焊對位精度±20µm,表面涂覆將采取Immersion Tin等新材料。
隨著電子產業(yè)的發(fā)展速度越來越快,新產品層出不窮,對上游芯片、封裝的要求也越來越高。SiP封裝技術由于具有小型化、高性能、多功能集成等優(yōu)點,可以實現多個芯片的集成封裝,能大大節(jié)省產品體積和提高可靠性需求,從而受到了產業(yè)的廣泛關注。為了滿足業(yè)內越來越多對SiP封裝的需求,深南電路結合自身業(yè)務能力和產業(yè)鏈上下游,提供從SiP設計、PCB/基板生產、焊接加工、樣片封裝、測試等一站式服務。
用戶只需在流片初期將封裝設計需求交給他們,流片結束后一個星期左右便可拿到SiP封裝樣片。“我們的SiP設計包括了器件建模和裸片堆疊設計、封裝基板設計、埋入式有源芯片基板設計、埋入式無源器件基板設計等?!眲⒘架娬f道,“基于多結構實驗平臺,即封裝實驗線為主平臺,失效分析、環(huán)境可靠性測試、信號功能測試三個輔助平臺,我們形成了SiP封裝技術研發(fā)關鍵能力布局,并將產品類型擴充至QFN、BGA、LGA、POP、PiP、SiP、3D埋入式等封裝。”
深南電路研發(fā)管理部副總經理陳一杲表示,公司基板業(yè)務以前面對的客戶多是封裝廠商,但是隨著行業(yè)趨勢的變化,現在策略慢慢有所調整,更多面向的是芯片廠商和終端系統(tǒng)廠商,這比直接面向封裝廠來得更主動,把握度更強,因為做產品定義時就要考慮到芯片設計、封裝設計、PCB設計等。系統(tǒng)廠商或芯片廠商想要用最低成本、最合理方式做出產品來,還需要像深南電路這樣的后端企業(yè)來一起配合。
“對于芯片或系統(tǒng)廠商來說,想要創(chuàng)新的話必須依賴于先進的封裝技術。我們公司是后端制造上資源整合最完整的企業(yè),基板、PCB、PCBA、封裝都有能力做,可以幫助他們在產品上實現創(chuàng)新。”陳一杲說道,“未來還有一個趨勢是,整個半導體產業(yè)是在慢慢融合和相互合作,不像原來劃分那么明確。我們提供一站式服務,是考慮到如果單獨做封裝或單獨做基板,最后會變得無路可走,因為沒有新的東西很難實現突破,只有把這些東西融合在一起,相互去滲透,整合新技術,那這些技術才會帶來新的體驗和新的競爭力。”
越來越多的高密度、多功能和小型化需求給封裝和基板都帶來了新的挑戰(zhàn),很多新的封裝技術應運而生,包括埋入式封裝技術。埋入式封裝技術是把電阻、電容、電感等被動元件甚至是IC等主動器件埋入到印刷電路板內部,這種做法可以縮短元件相互之間的線路長度,改善電氣特性,而且還能提高有效的印制電路板封裝面積,減少大量的印制電路板板面的焊接點,從而提高封裝的可靠性,并降低成本,是一種非常理想的高密度封裝技術。
據陳一杲介紹,早期埋入式技術主要應用在PCB上,現在也應用到了封裝基板上。在PCB中埋入電阻、電容等被動器件已經是非常成熟的技術,深南電路很早就掌握了這類技術。埋入式技術從PCB轉移到基板上,實現難度更大,因為基板的精細度更高,擊穿厚度更薄,所以要求制造加工能力更強和精準度更高。不過因為技術原理一樣,所以其在基板上埋入被動器件也很快地實現了量產。[!--empirenews.page--]