【導讀】我國的電子制造技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟,在處理器生產(chǎn)方面,芯片封裝和封裝后的階段我國都能夠實(shí)現?,F如今工程師都大談特談封裝,但是你真的了解封裝嗎?本文就帶你一起解密封裝知識。
在處理器方面,我國發(fā)展較晚,在頂尖技術(shù)方面相比國外的處理器廠(chǎng)商差距很大。處理器的生產(chǎn)流程由晶圓制造、晶圓測試、芯片封裝和封裝后測試組成。
隨著(zhù)我國制造技術(shù)的發(fā)展,在處理器生產(chǎn)過(guò)程中,芯片封裝和封裝后兩個(gè)階段在我國也能夠實(shí)現。近日筆者有幸參觀(guān)了國外某處理器廠(chǎng)商在國內設立的工廠(chǎng),讓我大開(kāi)眼界,原本以為對技術(shù)要求不高的封裝環(huán)節竟然也如此不凡。
首先,我們來(lái)科普下,晶圓制造、晶圓測試著(zhù)兩個(gè)環(huán)節對技術(shù)要求非常高,所以一般都是在國外完成,而國內的企業(yè)更多的是承擔封裝環(huán)節。過(guò)半導體封裝是指將通過(guò)測試的晶圓按照產(chǎn)品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過(guò)程。
雖然封裝看起來(lái)似乎是一道簡(jiǎn)單的工序,然而當我們實(shí)際參觀(guān)后才回你了解到這個(gè)環(huán)節其實(shí)也是具有創(chuàng )新性的技術(shù)的,半導體封裝決定著(zhù)半導體發(fā)展的未來(lái),同時(shí)也將會(huì )是企業(yè)取得成功的核心競爭力。
對于平常的禮品來(lái)說(shuō),送禮的人都會(huì )花費心思用彩紙或絲帶將禮物精心的包裝起來(lái)。雖然我們在包裝禮品時(shí)不遺余力,煞費苦心,但其中的禮品卻往往遠比外觀(guān)重要得多。然而,對于半導體的封裝而言卻不會(huì )出現同樣的情況。
事實(shí)上,研發(fā)全新且富有創(chuàng )意的方法來(lái)封裝我們的尖端技術(shù)對于半導體的未來(lái)發(fā)展而言至關(guān)重要。
半導體封裝的挑戰
我們以醫療保健電子產(chǎn)品為例,無(wú)論是針對患者護理而設計的專(zhuān)業(yè)組件還是可穿戴式的個(gè)人健身設備,這些突破性電子產(chǎn)品中所包含的電路元件必須封裝在比以往更小的空間內,同時(shí)還不能影響其性能和可靠性。半導體產(chǎn)品的封裝必須要覆蓋并保護內部電路元件,并且能允許外部連接的訪(fǎng)問(wèn)以及提供針對某些應用的環(huán)境感測能力。
在醫院環(huán)境中,X射線(xiàn)、計算機斷層掃描(CT)和超聲設備均要求具備極高的分辨率,因此,我們在將相當數量的模數轉換器(ADC)通道封裝到特定空間時(shí)還要保證其能夠提供相應的性能。通常來(lái)說(shuō),單個(gè)或幾個(gè)實(shí)用的高速ADC無(wú)法處理大型CT數字圖像所需的全部數據,同時(shí)也沒(méi)有足夠的空間來(lái)將多個(gè)分離的ADC彼此相鄰放置。
當涉及到外部傳感器時(shí),封裝就會(huì )變得更具挑戰性。在大多數情況下,集成電路(IC)可以被安全的包在其封裝內,但外部傳感器卻必須暴露于外界環(huán)境中,以為醫療環(huán)境提供高度可靠的信息。面臨這些挑戰,TI在其最新的白皮書(shū)中提供了各種示例,同時(shí)介紹了獨特的封裝技術(shù)解決方案。
試圖在更小的空間內保持相同的性能所要面臨的挑戰不勝枚舉,而正是出于這種原因,封裝領(lǐng)域的創(chuàng )新才是取得成功的核心競爭力。
對可穿戴式個(gè)人健身設備而言,問(wèn)題的側重點(diǎn)不再是大量的數據處理,而是要在保持低成本的同時(shí)最大限度地減少尺寸和重量。
隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步,也許電路板上IC的封裝已經(jīng)不再是一個(gè)難題,取而代之的是研究假肢或皮膚粘附性電子產(chǎn)品上的IC封裝方法。此外,還必須這些國內企業(yè)在封裝的領(lǐng)域中不斷開(kāi)拓創(chuàng )新,使封裝與生物相容性材料進(jìn)行結合,從而讓人體不再對這些電子產(chǎn)品產(chǎn)生不良反應或排斥。封裝環(huán)節同樣值得我們重視。
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