- 分立器件產(chǎn)業(yè)面臨機遇
- 技術(shù)創(chuàng )新應緊貼市場(chǎng)需求
- 封裝技術(shù)進(jìn)步提升器件品質(zhì)
從市場(chǎng)應用而言，消費電子、計算機和網(wǎng)絡(luò )通信是分立器件傳統的三大應用市場(chǎng)，而近年來(lái)汽車(chē)電子和電子照明領(lǐng)域的分立器件市場(chǎng)也在迅速增長(cháng)。目前國內分立器件盡管已經(jīng)具有一定的產(chǎn)業(yè)規模，但其發(fā)展與國內市場(chǎng)的需求相比仍存在較大差距，中國分立器件產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展必須以持續的技術(shù)創(chuàng )新為動(dòng)力。
分立器件產(chǎn)業(yè)面臨機遇
電子信息產(chǎn)業(yè)和整機制造業(yè)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了半導體分立器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。作為半導體產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，分立器件具有其自身的特點(diǎn)。“集成電路發(fā)展很快，功能越來(lái)越強，但是半導體分立器件仍將在不少領(lǐng)域繼續存在、發(fā)展。正如人類(lèi)有了飛機，但仍然需要火車(chē)、汽車(chē)一樣。”中電科技集團公司十三所科技委主任李松法向記者解釋道。
分立器件在高功率、高電壓、大電流等傳統應用領(lǐng)域將繼續發(fā)揮其不可替代的作用，在許多新興的應用領(lǐng)域也將扮演不可或缺的角色。杭州士蘭微電子股份有限公司分立器件事業(yè)部總經(jīng)理湯學(xué)民在接受采訪(fǎng)時(shí)表示：“整機市場(chǎng)穩步放量，帶動(dòng)了分立器件用量的不斷擴大，而隨著(zhù)集成電路技術(shù)的進(jìn)步，在集成許多周邊器件的同時(shí)，也推動(dòng)著(zhù)新功能器件的發(fā)展。比如隨著(zhù)CMOS（互補型金屬-氧化物-半導體）工藝向深亞微米發(fā)展，對ESD（靜電放電）保護器件提出了更高的要求，使得該器件用量劇增。此外，由于強調綠色、環(huán)保、節能的電源產(chǎn)品，許多電力電子器件獲得了長(cháng)足的發(fā)展，例如高壓MOS（金屬-氧化物-半導體）功率晶體管在電源領(lǐng)域已獲得極為廣泛的應用，IGBT（絕緣柵雙極晶體管）在電機變頻驅動(dòng)領(lǐng)域也已大顯身手。”
隨著(zhù)器件性能的突破，分立器件也拓展了許多新的應用領(lǐng)域。“例如隨著(zhù)高亮度藍光芯片技術(shù)性能的不斷提升和成本的降低，大型全彩LED（發(fā)光二極管）顯示屏得以大量應用，同時(shí)，LED在戶(hù)外景觀(guān)照明、LCD（液晶顯示屏）的背光、特種照明等領(lǐng)域都已取得了長(cháng)足的發(fā)展。”湯學(xué)民補充道。
天津中環(huán)半導體股份有限公司總經(jīng)理沈浩平也向記者表達了類(lèi)似的觀(guān)點(diǎn)，他說(shuō)：“由于能源和環(huán)境兩方面的壓力，近年來(lái)功率電子得到了快速的增長(cháng)，尤其是在新興的工業(yè)國家，由于能源利用效率相對較低，功率電子產(chǎn)品將會(huì )有更大的發(fā)展空間。從消費電子角度而言，幾乎所有便攜式產(chǎn)品的瓶頸都在于電池，所以電源管理也可以說(shuō)是一個(gè)永恒的話(huà)題。此外，由于很多分立器件產(chǎn)品具有小批量、多品種、多標準的特點(diǎn)，因此國際大廠(chǎng)商難以壟斷技術(shù)。”可見(jiàn)，中國的半導體分立器件企業(yè)的確面臨著(zhù)良好的發(fā)展機遇。
技術(shù)創(chuàng )新應緊貼市場(chǎng)需求
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，中國分立器件生產(chǎn)企業(yè)在中低檔普通分立器件方面已經(jīng)完全掌握生產(chǎn)工藝技術(shù)，形成了一定的生產(chǎn)規模，取得了有目共睹的成績(jì)；但是，在一些新興的、市場(chǎng)用量大的產(chǎn)品領(lǐng)域，未能實(shí)現突破，與國際大廠(chǎng)還有比較大的差距，一些性能要求(比如精度要求、可靠性要求等)比較高的產(chǎn)品也難以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。此外，本土廠(chǎng)家的產(chǎn)品質(zhì)量尚未達到一流水平，很難被國際一流的整機廠(chǎng)家所采用。因此，加強研發(fā)力度、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新、提升產(chǎn)品檔次是中國分立器件生產(chǎn)企業(yè)的當務(wù)之急。
不過(guò)，沈浩平也指出，技術(shù)是生產(chǎn)要素之一，同時(shí)也是滿(mǎn)足需求的一種手段，因此我們不能脫離產(chǎn)品市場(chǎng)而孤立地談?wù)摷夹g(shù)，中國的半導體企業(yè)在重視技術(shù)研發(fā)的同時(shí)也不能忽略市場(chǎng)的需求。天津中環(huán)除將維持現有產(chǎn)品在市場(chǎng)競爭中的領(lǐng)先地位之外，還將利用新建的芯片生產(chǎn)線(xiàn)，致力于VDMOS（垂直雙擴散MOS器件）、IGBT等功率半導體器件領(lǐng)域的研發(fā)和生產(chǎn)。
湯學(xué)民則認為，技術(shù)升級是一個(gè)循序漸進(jìn)的系統工程，不能指望一夜之間就趕超國際大廠(chǎng)，如何在現有技術(shù)水平基礎上提升產(chǎn)品質(zhì)量水平和提高產(chǎn)品一致性是中國分立器件生產(chǎn)企業(yè)的工作重點(diǎn)。士蘭微電子2003年第一條芯片生產(chǎn)線(xiàn)投入生產(chǎn)以后，2004年開(kāi)始進(jìn)行半導體分立器件的研發(fā)，現已陸續推出開(kāi)關(guān)二極管、穩壓二極管、肖特基管、高低壓的VDMOS功率晶體管、瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）、ESD保護管和快恢復二極管等，已經(jīng)逐步發(fā)展成為國內提供分立器件產(chǎn)品門(mén)類(lèi)最多、最齊全的芯片提供商。目前，士蘭微已經(jīng)在工藝開(kāi)發(fā)能力和質(zhì)量管控能力方面達到國內領(lǐng)先水平，尤其是2006年開(kāi)始量產(chǎn)的高亮度藍綠光LED芯片，在2007年得到了跨越式的發(fā)展。
封裝技術(shù)進(jìn)步提升器件品質(zhì)
封裝技術(shù)也是分立器件的創(chuàng )新領(lǐng)域之一。由于芯片制造技術(shù)的不斷進(jìn)步使得管芯面積大大縮減，封裝技術(shù)所面臨的挑戰就進(jìn)一步凸顯出來(lái)。與此同時(shí)，管芯面積的縮小也對器件的散熱提出了更高的要求。
舉例而言，通常的SMD（表面貼裝器件）封裝引出線(xiàn)多為向兩側或四周探出呈“蟹爪”狀并占據了一定的空間，而QFN(四方扁平)封裝電極焊接部位全部隱含在其四方扁平QFN塑封體的底部，沒(méi)有絲毫的突露和引出，因此，QFN塑封體的幾何尺寸同時(shí)規定了封裝樹(shù)脂和電極端部。與SMD相比，QFN所占有的組裝空間更小，可以提高單位體積器件的組裝密度，并使PCB板節約出更多的空間。針對器件散熱能力面臨的新挑戰，QFN高密度封裝利用公共電極正好在芯片的下面的特點(diǎn)，使散熱更加有效。
一般片式1*5二極管陣列其典型體積為2.9mm×2.8mm×1.1mm(5管)，而蘇州固锝電子股份有限公司研發(fā)的QFN1*5二極管陣列可將體積縮小為1.6mm×1.6mm×0.75mm(5管)，其體積是前者的21.5%，且無(wú)外引線(xiàn)，從而大大提高安裝精度及可靠性。該器件可用在筆記本電腦、CPU電路、微型移動(dòng)通信電路(手機等)、數字音視頻電路、通信整機、數碼相機等消費類(lèi)電子領(lǐng)域的超大規模集成電路中，作為接在輸入端防靜電和瞬時(shí)電流、電壓的二極管陣列芯片，是一種無(wú)引線(xiàn)封裝器件。相對一般SMD片式1*5二極管陣列而言，該產(chǎn)品無(wú)論在體積還是可靠性方面都取得了巨大的進(jìn)步。
