前言
集成电路是信息产品的发展基础,信息产品是集成电路的应用和发展的动 力。国家信息产业部在《信息产业“十五”计划纲要》中,对集成电路的发展 给予了专项规划。到2005 年,全国IC 产量要达到200 亿块,销售额达600~800 亿元;到2010 年,全国集成电路产量要达到500 亿块,销售额达到2000 亿左 右,占当时世界市场份额的5%,满足国内市场50%的需求。在“十五”期间, 将对5~6 家集成电路封装厂进行技术改造,使每家封装厂达到年封装5~10 亿块 的能力。根据市场需求支持建设电路封装能力。
公司概况
南通富士通微电子有限公司是专业从事集成电路封装、测试的工厂,是由 中方控股的中日合资企业。目前主要的封装类型有:SIP、DIP、SOP、SSOP、 QFP/LQFP、LCC、MCM、MCP、BCC;正在开发的封装类型有:TSSOP、BGA 等。年封装能力已达到8 亿块电路、年圆片测试4 万片、成品测试4 亿块电路。
封装技术
1.LQFP/TSOP 系列产品的封装 集成电路随着功能和集成度的不断增加,集 成电路的引线数不断提高和引线间距不断缩小。由于SIP、DIP 的单、双列直插 式封装在PCB 上安装的插孔的无法加工,而发展成为SOP、QFP 的封装,同时 使得SMT 的PCB 安装技术成为可能。南通富士通的LQFP 系列的产品现有封
装类型如下:LQFP44/48-10x10、LQFP64-12x12、LQFP52/64/80/100-14x14、
LQFP144-20x20 其最小引线间距达到0.5mm。南通富士通今年正在开发高腿数 的TQFP 产品,主要有TQFP208、TQFP256、TQFP276。同时还有SSOP、TSOP、TSSOP 系列的产品在不断填补国内空白。
2.MCM(MCP)-Multi Chip Module 是单芯片封装在两维空间里的延伸,也 是专用集成电路封装的一种模式。MCM 具有系统尺寸小、引线框架互连基板 芯片、系统功能强、节省PCB 空间、屏蔽和频率特性好、开发风险小、成本低。 上个世纪末,MCM的应用受到KGD、基板费用高、封装费用高的限制,被戏 称为MCMs(Must Cost Millions)-“必须花费几百万”。如今美国互连与封装 学会把MCM按照不同的互连衬底介质分为L、C、D 三种类型:即层压介质高密度印刷线路板模块、陶瓷或玻璃混合电路和共烧陶瓷多层陶瓷模块和在聚合 物和介质材料薄膜上淀积金属布线模块。南通的MCM 属于第三类,采用陶瓷 或硅基板,封装外形采用DIP、QFP 封装。封装结构如下图:
上图所示结构是将MOS 和双极芯片封装在一起。
南通已成功地将微处理器和FLASH 封装在一起,并实现了大批量 的生产。右图为2001 年1 月HDI 杂志所刊登的南通富士通PSDIP52 封装外形 的MCM内部结构图片。 南通封装的MCM采用的是标准的塑料封装外形,彻底解决了MCM封装 价格高的问题。而且封装价格、封装合格率、测试合格率、可靠性等均和单芯 片的普通产品相当。近两年在国内外的消费集成电路的封装中得到了越来越广 泛的应用。另外,南通在MCP――多芯片封装领域也有相当的经验,已实现将 十多个芯片封装在一个塑封体内的MCP。
3DMP-3D Module Package 是在两维空间的基础上,向三维空间的 发展。它解决了两维空间所无法进行的MCP 的封装,有效的扩大了 一次性封装的容量,利于系统的集成。南通富士通的SDIP52 的封装是二层的 3DMP 封装,三层以上的3DMP 封装正在开发之中。
3.CSP-Chip Size Package 晶片尺寸型封装:其中BCC-Bump Chip Carrier 是为满足市场需要用以替代SSOP 的一种CSP 解决方案。因 为随着电子系统小型化的发展趋势,为适应移动通信、便携式电子 产品对IC 日益小型化的要求,南通富士通正积极开发BGA、CSP 类的封装技术,其中BCC 封装在2002 年二季度即可批量生产。BCC 的结构如 下图所示,其总安装高度为0.6mm 左右,且为无引脚的封装,如下图所示。
因为无脚,不需增加投资便能更方便地用于PCB。BCC 的热阻、可靠性等级、 体积都好于SSOP 封装,且价格低廉,因此BCC 封装在低于100 I/O 的低价消 费类IC 中有很强的竞争优势。下图中的BCC为不带散热片的结构,另有BCC++ 为背面带散热片的封装。BCC 主要应用于3G 手机的射频电路,有广阔的市场前景.
4. FINE PITCH 技术:随着园片制造工艺的提高,线宽由0.35 微米变为0.25 微 米及0.18/0.15 微米,芯片面积成倍缩小,芯片上的PAD 的越来越小,PAD 间距越 来越小,对组装工艺越来越高.南通富士通现在对PAD 的大小为55 微米,PAD 与 PAD 中心间距70 微米的产品进行批量生产.如下示意图所示:
在这些封装中我们广泛利用了FINE PTICH 等多项工艺技术。南通富士通 拥有更好的FINE PITCH 的生产技术,能够对PAD 大小40 微米以上的产品进行 量产.
5. MEMS-Micro Electro -Mechanical Systems 微电机系统是微电子技术与 机械技术、光学技术的结合,是微电子与其他行业的结合的新突破,它可将电 子信号转变为其它能量或用于控制其它能量的转变。MEMS 主要包含微型传感 器、执行器和相应的处理电路三部分。以南通现在封装的加速度传感器为例, 它的主体是亚微米的CMOS 电路,其结构和工作原理如下图:
|