公務員期刊網(wǎng) 精選范文 集成電路封裝范文

集成電路封裝精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的集成電路封裝主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

集成電路封裝

第1篇:集成電路封裝范文

一、加快推進國內集成電路企業(yè)科研平臺建設

近年來,國家加大集成電路科研平臺建設,建設了包括面向集成電路重點產品的高性能工藝及技術服務平臺、集成電路先進封測工藝技術開發(fā)平臺、國產設備、材料成套驗證和配套工藝開發(fā)平臺、國內集成電路制造企業(yè)的公共技術IP和“專利池”建設等多個平臺。

南通富士通是崇川區(qū)一家專門從事集成電路封測的企業(yè),近幾年來,公司主管科技部門通過推動企業(yè)科研平臺的建設,成功地實現(xiàn)了產品的轉型。早在2002年之前,該公司的主導產品還是DIP、SIP系列的單芯片,直插式的封裝產品,從2003年開始,南通市通過培養(yǎng)企業(yè)成立工程技術研發(fā)中心平臺,研發(fā)具有先進前瞻性的集成電路封裝產品,公司逐漸向集成電路封裝先進高端產品進軍,2007年,公司在省、市、區(qū)科技部門的幫助下,成立省級工程技術研究中心,攻克了汽車點火模塊的系統(tǒng)級封裝技術。2008年,再次實施了BGA封裝技術開發(fā)及產業(yè)化項目,并首次實現(xiàn)公司在國內本土企業(yè)的第一個“第一”:國內BGA封裝量產第一。2011年,公司通過引進上海微系統(tǒng)所王曦院士,成立省級企業(yè)院士工作站,同年,進一步整合企業(yè)研發(fā)資源,成立了南通市首家集成電路封測企業(yè)研究院。通過一系列的平臺建設,公司研發(fā)能力大幅提升,現(xiàn)有封裝技術水平達到國際先進,研發(fā)平臺同時能夠為省內的其他中小型集成電路企業(yè)提供技術服務,更好地帶動集成電路產業(yè)鏈的發(fā)展。

二、加大科技項目研發(fā)資金扶持力度

企業(yè)創(chuàng)新的動力是利潤,在企業(yè)之間的激烈競爭中,只有通過創(chuàng)新提高利潤的企業(yè)才能生存下來,新的技術不斷地取代傳統(tǒng)的落后技術。目前,國內本土集成電路企業(yè)與國外集成電路企業(yè)相比,具有起步晚,起點低,企業(yè)資金規(guī)模小的特點。一方面,國內集成電路要面臨國外集成電路的技術壟斷,另一方面,因為研發(fā)成本高,投入資金過大,面臨自身的資金壓力,企業(yè)研發(fā)積極性不強。

為了帶動企業(yè)研發(fā)積極性,解決企業(yè)研發(fā)資金不足難題,國家、地方各級政府大力發(fā)展集成電路產業(yè),集成電路產業(yè)再一次迎來了快速發(fā)展的新機遇。2009年開始,國家開始實施重大科技專項,集成電路作為02專項首次被列入到重大發(fā)展項目行列,國家每年拿出十多億資金用作集成電路企業(yè)研發(fā)引導資金,省市地方科技部門予以配套支持,企業(yè)利潤部分用作自籌資金。項目取得巨大成效,轄區(qū)企業(yè)南通富士通牽頭承擔了2009年02專項“先進封裝工藝開發(fā)及產業(yè)化”、2011年02專項“高集成度多功能芯片系統(tǒng)級封裝技術研發(fā)及產業(yè)化”兩個項目,其中2009年項目已實施完成,項目總投資3.6億元,形成新增產值33億元,利潤1.5億,稅收7400多萬元。項目開發(fā)了BGA/CSPBGA、newWLP、FC/FCBGA、高可靠汽車電子封裝技術開發(fā)、MCP特殊封裝等技術,共形成新產品新工藝5項,申報專利100項,獲國家重點新產品認定2項,獲省科學技術獎1項。

多年來,富士通公司通過實施各級各類科技計劃項目,不僅提升了技術和進行產品的更新?lián)Q代,更帶動了國內產業(yè)鏈的健康發(fā)展,一批集成電路新興產業(yè)在不斷發(fā)展。

三、加強國際合作,促進技術消化吸收再創(chuàng)新

企業(yè)技術要得到盡快發(fā)展,一方面依托企業(yè)自身技術積累,另一方面要借“東風”,這個“東風”就是國際先進技術。誠然,國外對集成電路先進技術進行壟斷,要引進國外技術,往往是花大價錢買了國外落后的設備和專利,到國內沒過多長時間就被淘汰了,難以達到目標。所以,企業(yè)要想從國外引進技術,就必須要與國外企業(yè)進行產學研合作,建立海外研發(fā)機構,及時了解國際集成電路技術動態(tài)。國家、省市地方科技部門相繼成立了產學研合作處,通過提供政策便利、資金引導,幫助企業(yè)成功實現(xiàn)國際產學研合作,推動一批海外研發(fā)機構的建立。

轄區(qū)企業(yè)南通富士通2009年通過建立海外研發(fā)機構JCTECH,與日本富士通株式會社進行技術合作,引進了富士通高可靠圓片級封裝技術,通過進一步消化吸收再創(chuàng)新,成功地實現(xiàn)國內圓片級封裝技術產品的達產,減少了技術開發(fā)過程中的彎路。

四、建立健全知識產權管理體系

知識產權作為一種無形財產權,是一種十分重要的經濟資源。在省、市、區(qū)科技部門的指導下,南通富士通公司最早實施了省級知識產權戰(zhàn)略推進項目、省知識產權貫標工作。通過實施各級各類知識產權項目,公司強化知識產權管理部門、確立知識產權戰(zhàn)略目標、完善知識產權相關制度、建立專利預警制度、加強專利培訓和專利挖掘、注重競爭合作。通過不斷增強自身知識產權實力,為公司發(fā)展爭取了全球廣闊的市場空間。

目前,南通富士通公司主要客戶遍布世界半導體知名企業(yè),其中包括摩托羅拉、西門子、東芝等世界排名前二十位的半導體企業(yè),具有較強的海外市場開發(fā)能力和競爭力,出口占比70%。

五、結束語

通過科技管理,促進集成電路企業(yè)研發(fā)資源的整合及科研平臺的建設,提高企業(yè)自身創(chuàng)新能力;使用研發(fā)引導資金能夠有效地增強集成電路企業(yè)創(chuàng)新積極性,增強企業(yè)研發(fā)能力,技術水平及研發(fā)能力上縮短甚至趕超國際先進水平;產學研國際合作引進國外先進技術,減少企業(yè)研發(fā)過程中的彎路,知識產權體系的建立,確保集成電路企業(yè)權益不被侵犯。通過一些列有效的科技管理,相信國內集成電路企業(yè)在近幾年內打破國外技術封鎖,填補國內空白,向世界級企業(yè)轉變。

作者簡介:

參考文獻

[1]江蘇省集成電路產業(yè)發(fā)展報告 電子工業(yè)出版社 2011.

第2篇:集成電路封裝范文

關鍵詞:集成電路 設計驗證 發(fā)展策略

1 引言

近些年來,微電子技術的集成度每過一年半就會翻一番,前后30年的時間里其尺寸縮小了近1000倍,而性能增強了1萬倍。目前,歐美發(fā)達國家的IC 產業(yè)已經非常專業(yè),使設計、制造、封裝以及測試形成了共同發(fā)展的情形。因為測試集成電路可以作為設計、制造以及封裝的補充,使其得到了迅速發(fā)展[1]。

我國經濟處于穩(wěn)定增長中。目前,全球半導體產業(yè)都在重點關注我國的集成電路產業(yè),因為我國存在著龐大市場、廉價勞動力以及非常優(yōu)越的政策支持等,因此,我國的集成電路產業(yè)在近幾年有了迅速的發(fā)展。而計算機、通信以及電子類技術也被集成電路產業(yè)帶動發(fā)展,而廣泛地使用互聯(lián)網(wǎng)也產生了很多新興產業(yè)。與此同時,對集成電路進行測試的服務業(yè)也得到了很大發(fā)展?,F(xiàn)如今,集成電路在我國有世界第二大市場,但是國內的自給率低于25%,特別是在計算機CPU上,國內技術與歐美發(fā)達國家還存在較大的差距。

微電子技術的發(fā)展已經邁進納米與SoC(系統(tǒng)級芯片)時期,而CPU時鐘也已進入GHz,在發(fā)展高端的集成電路產業(yè)上,我國還需要繼續(xù)努力,與發(fā)達國家縮小差距。尤其與集成電路測試相關的技術一直是國內發(fā)展集成電路產業(yè)的薄弱點,因此,必須逐步提升集成電路的測試能力。

2我國集成電路測試技術能力現(xiàn)狀

上世紀七十年代,我國開始系統(tǒng)地研發(fā)集成電路的測試技術。經過40年的實際,我國的集成電路已經從開發(fā)硬件和軟件發(fā)展到系統(tǒng)集成,從仿制他國變成了獨立研發(fā)。伴隨著集成電路產業(yè)在我國飛速發(fā)展,與之相關的檢測技術與服務也發(fā)揮著越來越大的作用,公共測試的也有了更大的需求,國內出現(xiàn)了一大批專業(yè)芯片測試公司進行封裝測試板塊。而集成電路的測試產業(yè)在一定程度上補充了設計、制造以及封裝,使這些產業(yè)得到飛速發(fā)展。

但是,因為IC芯片的應用技術需要越來越高的要求與性能,所以必須提高測試芯片的要求。對于國內剛步入正軌的半導體行業(yè)來說,其測試能力與IC設計、制造和封裝相比較是很薄弱的一個環(huán)節(jié)。尤其是產品已經邁進性能較高的CPU和DSP 時代,而高性能的CPU和DSP產品的發(fā)展速度遠高于其他各類IC產品。相比較于設計行業(yè)的飛速發(fā)展,國內的測試業(yè)的非常落后,不但遠遠跟不上發(fā)達國家的步伐,也不能完全滿足國內集成電路發(fā)展的需求,從根本上制約著我國集成電路產業(yè)的發(fā)展,缺少可以獨立完成專業(yè)測試的公司,不能完全滿足國內IC設計公司的分析驗證與測試需要,已經是我國發(fā)展集成電路產業(yè)的瓶頸。盡管有很多外企在我國設置了測試機構,但是他們中的大部分都不會提供對外測試的服務,即便提供服務,也極少對小批量的高端產品進行測試開發(fā)、生產測試和驗證。目前國內對于一些高端技術的集成電路產品的測試通常是到國外進行。而對于IC發(fā)展,不僅僅對其測試設備有著新要求,測試技術人員也必須有較高的素質。將硬件和軟件進行有機結合,完善管理制度,才可以保證測試IC的質量,從而使整機系統(tǒng)的可靠性得到保障[2]。因此,必須加快建設國內獨立的專業(yè)化集成電路測試公司,逐步在社會中展開測試芯片的工作,能夠大量減少測試時間,增強測試效果,最終使企業(yè)減少測試花銷,從根本上解決我國測試能力現(xiàn)存的問題,才能夠加強集成電路設計和制造能力,從而使國內的集成電路產業(yè)得到發(fā)展。

3我國集成電路測試的發(fā)展策略

伴隨著不斷壯大的IC 設計公司,關于集成電路產業(yè)的分工愈發(fā)精細,建立一個有著強大公信力的中立測試機構進行專業(yè)化的服務測試,是國內市場發(fā)展的最終趨勢與要求。因此,系統(tǒng)地規(guī)劃和研究集成電路測試業(yè)的策略,對設計、制造與封裝進行強有力的技術支撐,必將使集成電路產業(yè)得到飛速發(fā)展。以下是使我國集成電路測試產業(yè)得到進一步發(fā)展的建議:

3.1發(fā)展低成本測試技術

目前,我國的高端IC 產品還沒有占據(jù)很高的比例,市場主要還是被低檔與民用的消費類產品占據(jù),例如MP3 IC、音視頻處理IC、電源管理IC以及功率IC等,其使用的芯片售價本來就比較低,所以沒有能力承受非常昂貴的測試費,因此企業(yè)需要比較低成本的測試。這就從根本上決定國內使用的IC 測試設備還不具有很高的檔次,所以,選擇測試系統(tǒng)時主要應該注重經濟實惠以及有合適技術指標的機型。

3.2研發(fā)高端測試技術

伴隨著半導體工藝的迅速發(fā)展,IC產品中的SoC占據(jù)了很大的比重,產值也越來越多。但是SoC在產業(yè)化以前需要通過測試。所以,快速發(fā)展的SoC 市場給其相關測試帶來了非常大的市場需要。在進入SoC時代之后,測試行業(yè)同時面臨著挑戰(zhàn)和機遇。SoC的測試需要耗費大量的時間,必須生產很多測試圖形與矢量,還必須具有足夠大的故障覆蓋率。以后,SoC會逐漸變成設計集成電路主要趨勢。為了良好地適應IC 設計的發(fā)展,對于測試高端芯片技術也必須進行儲備,測試集成電路的高端技術的研究應該快于IC設計技術的發(fā)展[3]。

4結束語

我國作為世界第二大生產集成電路的國家,目前測試集成電路的技術還比較落后,比較缺乏設計高水平測試集成電路裝備的能力。對集成電路進行測試是使一個國家良好發(fā)展集成電路產業(yè)不可或缺的條件。集成電路企業(yè)需要不斷地增強測試技術的消化、吸收以及創(chuàng)新,政府也需要發(fā)揮自身的導向性,為集成電路企業(yè)設計和建立服務性的測試平臺。

參考文獻:

[1]程家瑜,王革,龔鐘明,等.未來10年我國可能實現(xiàn)產業(yè)跨越式發(fā)展的重大核心技術[J].中國科技論壇,2004(2):9-12.

第3篇:集成電路封裝范文

【關鍵詞】集成電路;芯片;封裝技術

1.引言

封裝技術是一種將集成電路用塑料、陶瓷或玻璃等材料包裝的技術。以CPU為例,我們實際看到的體積和外觀并不是真正的內存的大小和面貌,而是內存芯片經過封裝后的產品。因為芯片必須與外界隔離,以防止空氣中的雜質對芯片電路進行腐蝕造成電氣性能下降。此外,封裝后的芯片更便于安裝和運輸。封裝技術的好壞還直接影響到芯片性能的好壞和與之連接的PCB(印制電路板)的設計和制造,所以說它是至關重要的。

由于現(xiàn)在處理器芯片的內頻越來越高,功能越來越強,引腳數(shù)越來越多,封裝的外形也不斷在改變。電子產品向便攜式、小型化、網(wǎng)絡化和多媒體化方向發(fā)展的市場需求對封裝技術提出了更加嚴格的需求,集成電路封裝技術正在不斷的發(fā)展。

2.IC封裝的現(xiàn)狀

2.1 現(xiàn)階段較廣泛應用的集成電路封裝

2.1.1 DIP雙列直插式封裝

DIP封裝是最普及的插裝型封裝,適用于中小規(guī)模集成電路(IC),其引腳數(shù)一般不超過100個。采用DIP封裝的芯片有兩排引腳,需要插入到具有DIP結構的芯片插座上,也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進行焊接。DIP封裝具有以下特點:

①適合在PCB上穿孔安裝,操作方便;②比TO型封裝易于對PCB布線;③芯片面積與封裝面積之間的比值比較大,故體積也比較大。

Intel系列CPU中8088就采用這種封裝形式,緩存(Cache)和早期的內存芯片也是這種封裝形式。

2.1.2 PLCC塑料有引腳片式載體封裝

PLCC封裝屬于表面貼裝型封裝。PLCC是一種塑料有引腳的片式載體封裝,引腳從封裝的四個側面引出,呈丁字形,采用片式載體是有時在系統(tǒng)中需要更換集成電路,因而先將芯片封裝在一種載體(carrier)內,然后將載體插入插座內,載體和插座通過硬接觸而導通的。這樣在需要時,只要在插座上取下載體就可方便地更換另一載體。PLCC封裝主要用于高速,高頻集成電路封裝。

2.1.3 QFP/PFP方形扁平式/扁組件式封裝

QFP封裝的芯片引腳之間距離很小,管腳很細,一般大規(guī)?;虺笮图呻娐范疾捎眠@種封裝形式,其引腳數(shù)常在100個以上。此形式封裝的芯片必須采用SMT(表面安裝設備技術)將芯片與主板焊接起來。采用SMT安裝的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。引腳端子從封裝的兩個側面引出,呈L字形,引腳可達300腳以上。

PFP方式封裝的芯片與QFP方式基本相同。唯一的區(qū)別是QFP一般為正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是長方形。

QFP/PFP封裝具有以下特點:

①適于SMT表面安裝技術在PCB電路板上安裝布線,操作方便,可靠性高;②芯片面積與封裝面積之間的比值較??;③封裝外形尺寸小,寄生參數(shù)小,適合高頻應用;④引腳從直插式改為了歐翼型,引腳間距可更密,引腳寬度可更細。

Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用這種封裝形式。

2.2 現(xiàn)階段較先進的集成電路封裝

2.2.1 BGA球柵陣列式封裝

BGA一出現(xiàn)便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。BGA是表面貼裝型封裝的一種,在PCB的背面布置二維陣列的球形端子,而不采用針腳引腳。引腳可超過200,是多引腳大規(guī)模集成電路(LSI)常用的一種封裝。BGA封裝具有以下特點:

①I/O引腳數(shù)雖然增多,但引腳間距遠大于QFP,故提高了組裝成品率;②功耗雖增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,故可改善它的電熱性能;③厚度比QFP減少約1/2,重量減輕約3/4;④信號傳輸延遲小,使用頻率大大提高;⑤組裝可用共面焊接,可靠性高;⑥占用基板面積過大。

2.2.2 CSP芯片尺寸封裝

隨著全球電子產品個性化、小型化和便攜化的需求,出現(xiàn)了CSP芯片尺寸封裝。它減小了芯片封裝外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封裝尺寸就有多大。即封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍,IC面積只比晶粒大不超過1.4倍。CSP封裝具有以下特點:

①近似芯片尺寸的超小型封裝;②保護裸芯片;③滿足了LSI芯片引出腳不斷增加的需要;④電、熱性能優(yōu)良;⑤解決了IC裸芯片不能進行交流參數(shù)測試和老化篩選的問題;⑥便于焊接、安裝和修整更換。

目前日本有多家公司生產CSP,而且正越來越多地應用于移動電話、數(shù)碼錄像機、筆記本電腦等產品上。從CSP近幾年的發(fā)展趨勢來看,CSP將取代QFP成為高I/O端子IC封裝的主流。

2.2.3 MCM多芯片模塊系統(tǒng)封裝

為了解決單一芯片集成度低和功能不夠完善的問題,把多個高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多層互聯(lián)基板上用SMT技術組成多種多樣的電子模塊系統(tǒng),從而出現(xiàn)MCM多芯片模塊系統(tǒng)。MCM的特點有:

①封裝延遲時間縮小,易于實現(xiàn)組件高速化;②縮小整機或組件封裝尺寸和重量,通常體積減小約1/4,重量減輕約1/3;③可靠性大大提高。

目前MCM已經成功地用于大型通用計算機和超級巨型機中,今后將用于工作站、個人計算機、醫(yī)用電子設備和汽車電子設備等領域。

3.國內外封裝技術比較

我國的封裝技術比較落后,目前仍然停留在PDIP、PSOP、PQFP、PLCC、PGA等較為低檔產品的封裝上。國外的封裝早就已經規(guī)?;a,在國內封裝企業(yè)主要集中在長三角的合資或國外獨資企業(yè),沒有一家企業(yè)位能獨立進行批量生產,其根本原因是政府的政策不夠完善,我們的觀念、技術和管理與國外還存在很大差距。其具體原因有:

①封裝技術研發(fā)環(huán)境欠佳,可操作性不夠強;

②封裝設備相對落后,材料性能的落后,而且質量不穩(wěn)定;

③封裝設備維護保養(yǎng)能力不足,缺少有經驗的維修工程師,而且可靠性實驗設備不齊全,測試手段不足;

④國內封裝企業(yè)普遍規(guī)模較小,從事低端產品生產的居多,可持續(xù)發(fā)展能力不強,缺乏向高端產品封裝技術發(fā)展的技術和資金;

⑤掌握封裝技術專業(yè)人才相對短缺、缺少正規(guī)的培訓人才的途徑和手段;

⑥缺少團隊精神,缺乏現(xiàn)代企業(yè)管理的機制和理念;

⑦政府的政策導向不夠明確,現(xiàn)有機制不夠靈活,產業(yè)結構沒得到很好調整。

4.IC封裝的發(fā)展趨勢

在過去幾十年里,為適應集成電路向小型化、高速化、高頻化、大功率發(fā)展的需要,集成電路封裝技術得到了不斷的提高和改進,朝著小尺寸、多I/O、高密度、高可靠性、高散熱能力、自動化組裝的方向發(fā)展。

就芯片水平來看,二十一世紀的封裝技術發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢:

①單芯片向多芯片發(fā)展。為了適應多功能化需要,多芯片封裝成為發(fā)展潮流,采用兩芯片重疊,三芯片重疊或多芯片疊裝構成存儲器模塊等方式,以滿足系統(tǒng)功能的需要。

②平面封裝(MCM)向立體封裝(3D)發(fā)展。伴隨著芯片體積的增加導致封裝出來的產品面積也會明顯增加,在現(xiàn)有技術條件和有限的空間內,如何進一步提高晶體管的密度,必然在二維平面封裝(MCM)的基礎上向Z方向發(fā)展,即實現(xiàn)3D封裝。3D封裝可實現(xiàn)超大容量存儲,不但使電子產品密度更高,也使其功能更多,傳輸速度更快,性能更好,可靠性更好,還有可能降低價格。

③為適應市場快速增長的以手機、筆記本電腦、平板顯示等為代表的便攜式電子產品的需求,IC封裝正在向著微型化、薄型化、不對稱化、低成本化方向發(fā)展。

④為了適應綠色環(huán)保的需要,IC封裝正向無鉛化、無溴阻燃化、無毒低毒化方向快速發(fā)展。

電子產品高性能、多功能、小型化、便攜式的趨勢,不但對集成電路的性能要求在不斷提升,而且對電子封裝密度有了更高的要求。隨著時間的推移,封裝會有越來越多的改進,性價比將得到進一步的提高,由于其靈活性和優(yōu)異的性能,封裝有著廣泛的前景。我們應該加強封裝技術的研究,把我國的封裝技術水平進一步提高,為我國電子工業(yè)作出更大的貢獻。

參考文獻

[1]李枚.微電子封裝技術的發(fā)展與展望[J].半導體雜志,2000,25(2):32-36.

[2]肖力.我國微電子封裝研發(fā)能力現(xiàn)狀[J].電子與封裝,2007,7(4):1-5.

第4篇:集成電路封裝范文

《推進綱要》出臺正逢其時

集成電路產業(yè)是信息技術產業(yè)的核心,是支撐經濟社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產業(yè)。當前和今后一段時期是我國集成電路產業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期和攻堅期,加快推進集成電路產業(yè)發(fā)展,對轉變經濟發(fā)展方式、保障國家安全、提升綜合國力具有重大戰(zhàn)略意義。

集成電路作為目前幾乎所有信息產品的物理載體,屬于牽涉國家安全重中之重的戰(zhàn)略性產業(yè)。但是,長期以來,它卻一直是我國的短板產業(yè),集成電路進口金額已經超過原油,成為我國第一大進口商品。有中國海關總署的數(shù)據(jù)佐證,2013 年全年,中國集成電路進口量 2663 億塊,同比增長 10.13%,進口金額達 2313 億美元,同比增長20.47%。而同期中國原油進口 2.8 億噸,總金額 2196 億美元。與此同時,我國集成電路產業(yè)銷售額只有2400億元,大約只是進口額的六分之一。

工業(yè)和信息化部副部長楊學山在6月24日的新聞會上介紹《推進綱要》的相關情況時,也用一串數(shù)據(jù)說明了現(xiàn)狀:我國信息技術產業(yè)規(guī)模多年位居世界第一,2013年產業(yè)規(guī)模達到12.4萬億元,生產了14.6億部手機、3.4億臺計算機、1.3億臺彩電,但主要以整機制造為主,由于以集成電路和軟件為核心的價值鏈核心環(huán)節(jié)缺失,行業(yè)平均利潤率僅為4.5%,低于工業(yè)平均水平1.6個百分點。但是,我國擁有全球最大、增長最快的集成電路市場,2013年規(guī)模達9166億元,占全球市場份額的50%左右,預計到2015年市場規(guī)模將達1.2萬億元。

因此,在我國集成電路產業(yè)做大做強的核心技術缺乏、產品難以滿足市場需求等問題存在的當前,出臺《推進綱要》,無疑是為我國集成電路產業(yè)的興旺發(fā)展提供了堅實的政策基礎,給我國集成電路全產業(yè)鏈的整體大發(fā)展注入了一針“強心劑”。

《推進綱要》部署張弛有道

我國集成電路產業(yè)的競爭力之所以不強,楊部長在新聞會上總結了四點原因:一是企業(yè)融資瓶頸突出。骨干企業(yè)自我造血機能差,國內融資成本高,社會資本也因集成電路產業(yè)投入資金額大、回報周期相對較長而缺乏投資意愿;二是持續(xù)創(chuàng)新能力不強。領軍人才匱乏,企業(yè)小散弱,全行業(yè)研發(fā)投入不足英特爾一家公司的六分之一;三是產業(yè)發(fā)展與市場需求脫節(jié),“芯片―軟件―整機―系統(tǒng)―信息服務”產業(yè)鏈協(xié)同格局尚未形成,內需市場優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮;四是適應產業(yè)特點的政策環(huán)境還不完善。他指出:“《推進綱要》的實施,就是要破解上述難題,為產業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好環(huán)境?!?/p>

《推進綱要》凝練了推進產業(yè)發(fā)展的四項主要任務,更加突出企業(yè)的主體地位,以需求為導向,以技術創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和體制機制創(chuàng)新為動力,破解產業(yè)發(fā)展瓶頸,著力發(fā)展集成電路設計業(yè),加速發(fā)展集成電路制造業(yè),提升先進封裝測試業(yè)發(fā)展水平,突破集成電路關鍵裝備和材料,推動集成電路產業(yè)重點突破和整體提升,實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

楊部長進一步從細分行業(yè)的角度講解了各自的發(fā)展重點:在設計業(yè)方面,圍繞產業(yè)鏈開展布局,近期重點聚焦移動智能和網(wǎng)絡通信核心技術和產品,提升信息技術產業(yè)核心競爭力;加緊部署云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)用關鍵芯片和軟件,創(chuàng)新商業(yè)模式,搶占未來產業(yè)發(fā)展制高點;分領域、分門類,逐步突破智能電網(wǎng)、智能交通、金融電子等行業(yè)應用核心芯片與軟件。在制造業(yè)方面,抓住技術變革的有利時機,突破投融資瓶頸,加快先進生產線建設,提升綜合能力,建立可持續(xù)的盈利模式。同時兼顧特色工藝發(fā)展。在封裝測試業(yè)方面,提升芯片級封裝、圓片級封裝、硅通孔、三維封裝等先進封裝和測試技術層次,擴大規(guī)模。在裝備和材料業(yè)方面,加強裝備、材料與工藝的結合,研發(fā)光刻機、刻蝕機、離子注入機等關鍵設備,開發(fā)光刻膠、大尺寸硅片等關鍵材料,快速形成配套能力。

《推進綱要》保障錢權并重

《推進綱要》提出的保障措施在繼承了18號文、4號文中包括財稅、投融資、研究開發(fā)、進出口、人才、知識產權、市場等現(xiàn)有政策的基礎上,重點增加了三個內容。

一是加強組織領導,成立國家集成電路產業(yè)發(fā)展領導小組,負責產業(yè)發(fā)展推進工作的統(tǒng)籌協(xié)調,強化頂層設計,整合調動各方面資源,解決重大問題,根據(jù)產業(yè)發(fā)展情況的變化,實時動態(tài)調整產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。并成立由有關專家組成的咨詢委員會。

二是設立國家集成電路產業(yè)投資基金。重點吸引大型企業(yè)、金融機構以及社會資金對基金進行出資?;饘嵭惺袌龌?、專業(yè)化運作,減少政府對資源的直接配置,推動資源配置依據(jù)市場規(guī)則、市場競爭實現(xiàn)效益最大化和效率最優(yōu)化?;鹬С謬@產業(yè)鏈布局,重點支持集成電路制造領域,兼顧設計、封裝測試、裝備、材料環(huán)節(jié),推動企業(yè)提升產能水平和實行兼并重組、規(guī)范企業(yè)治理,形成良性自我發(fā)展能力。

三是加大金融支持力度。重點在創(chuàng)新信貸產品和金融服務、支持企業(yè)上市和發(fā)行融資工具、開發(fā)保險產品和服務等方面,對集成電路產業(yè)給予支持。

集成電路行業(yè)的崛起,是實現(xiàn)從“中國制造”向“中國智造”轉變的重要一環(huán) ,也是保障國家信息安全的重要基礎?!锻七M綱要》可以說是集成電路產業(yè)的一次新機遇。中國芯將借助《推進綱要》這股東風,順勢起飛!

鏈接

各方評說

制造、封裝、測試方

――此次《推進綱要》中關于發(fā)展集成電路制造業(yè)制造這項,國家確實不僅指出要加快45/40nm、32/28nm等先進工藝開發(fā),更指出大力發(fā)展模擬及數(shù)?;旌稀EMS、高壓、射頻等特色專用工藝生產線??紤]周全,接地氣,不再單純以先進工藝論英雄。

――以市場需求為導向,包括中國市場、國際市場,爭取“設計”達到世界領先,“制造”能配合上自身的“設計”,“封裝測試”跟進,全產業(yè)鏈共進,改變國內設計企業(yè)很多到國外甚至是到臺灣流片的局面,最終達到芯片大部分乃至全部國產化(中國芯)。

IC設計方

――《推進綱要》中提到要重點提高在移動智能終端、數(shù)字電視、網(wǎng)絡通信等量大面廣行業(yè)的芯片設計能力。毫無疑問,它是正確的,但還不夠。要提升行業(yè)相關的芯片設計能力,不僅僅需要國家從集成電路設計端予以扶持,也要考慮讓整個市場變得更加靈活與開放,減少不必要的局部非市場化的行政規(guī)定和干預。

渠道分銷方

――歐美的元器件分銷商伴隨著歐美半導體強勢崛起而遍布全球;臺灣的幾大元器件分銷巨頭伴隨著臺灣集成電路產業(yè)鏈崛起而占領了整個亞太地區(qū);中國本土的元器件分銷商要想真正崛起,也需要中國本土IC公司的真正強大并且在分銷管理上與國際巨頭接軌!

創(chuàng)投方

――國家對集成電路的產業(yè)扶植,思路上有了重大改變:從撒胡椒面式的研發(fā)補助,轉變到重視投資回報,由專業(yè)團隊管理的股權投資。這體現(xiàn)了對市場和企業(yè)主體的重視,是國家意志和市場機制的完美結合。

――希望這次對集成電路產業(yè)的支持,能夠從創(chuàng)業(yè)、融資、貸款、并購、上市等各方面切實支持集成電路企業(yè),降低創(chuàng)業(yè)成本,讓廣大苦逼的創(chuàng)業(yè)者獲得產業(yè)發(fā)展的紅利,讓中國的集成電路行業(yè)成為冒險家的樂園。

第5篇:集成電路封裝范文

英文名稱:China Integrated Circuit

主管單位:信息產業(yè)部

主辦單位:中國半導體行業(yè)協(xié)會

出版周期:月刊

出版地址:北京市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1681-5289

國內刊號:11-5209/TN

郵發(fā)代號:

發(fā)行范圍:國內外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間:1994

期刊收錄:

核心期刊:

期刊榮譽:

聯(lián)系方式

期刊簡介

第6篇:集成電路封裝范文

[關鍵詞]芯片封裝技術技術特點

我們經常聽說某某芯片采用什么什么的封裝方式,在我們的電腦中,存在著各種各樣不同處理芯片,那么,它們又是采用何種封裝形式呢?并且這些封裝形式又有什么樣的技術特點以及優(yōu)越性呢?在本文中,作者將為你介紹幾個芯片封裝形式的特點和優(yōu)點。

一、DIP雙列直插式封裝

DIP是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片,絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路(IC)均采用這種封裝形式,其引腳數(shù)一般不超過100個。采用DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳,需要插入到具有DIP結構的芯片插座上。當然,也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進行焊接。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應特別小心,以免損壞引腳。

DIP封裝具有以下特點:(1)適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接,操作方便。(2)芯片面積與封裝面積之間的比值較大,故體積也較大。Intel系列CPU中8088就采用這種封裝形式,緩存和早期的內存芯片也是這種封裝形式。

二、QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝

QFP封裝的芯片引腳之間距離很小,管腳很細,一般大規(guī)?;虺笮图呻娐范疾捎眠@種封裝形式,其引腳數(shù)一般在100個以上。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將芯片各腳對準相應的焊點,即可實現(xiàn)與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片,如果不用專用工具是很難拆卸下來的。PFP方式封裝的芯片與QFP方式基本相同。唯一的區(qū)別是QFP一般為正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是長方形。

QFP/PFP封裝具有以下特點:(1)適用于SMD表面安裝技術在PCB電路板上安裝布線。(2)適合高頻使用。(3)操作方便,可靠性高。(4)芯片面積與封裝面積之間的比值較小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用這種封裝形式。

三、PGA插針網(wǎng)格陣列封裝

PGA芯片封裝形式在芯片的內外有多個方陣形的插針,每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列。根據(jù)引腳數(shù)目的多少,可以圍成2~5圈。安裝時,將芯片插入專門的PGA插座。為使CPU能夠更方便地安裝和拆卸,從486芯片開始,出現(xiàn)一種名為ZIF的CPU插座,專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。

ZIF是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕抬起,CPU就可很容易、輕松地插入插座中。然后將扳手壓回原處,利用插座本身的特殊結構生成的擠壓力,將CPU的引腳與插座牢牢地接觸,絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸CPU芯片只需將插座的扳手輕輕抬起,則壓力解除,CPU芯片即可輕松取出。PGA封裝具有以下特點:(1)插拔操作更方便,可靠性高。(2)可適應更高的頻率。Intel系列CPU中,80486和Pentium、PentiumPro均采用這種封裝形式。

四、BGA球柵陣列封裝

隨著集成電路技術的發(fā)展,對集成電路的封裝要求更加嚴格。這是因為封裝技術關系到產品的功能性,當IC的頻率超過100MHz時,傳統(tǒng)封裝方式可能會產生所謂的“CrossTalk”現(xiàn)象,而且當IC的管腳數(shù)大于208Pin時,傳統(tǒng)的封裝方式有其困難度。因此,除使用QFP封裝方式外,現(xiàn)今大多數(shù)的高腳數(shù)芯片(如圖形芯片與芯片組等)皆轉而使用BGA封裝技術。BGA一出現(xiàn)便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。BGA封裝技術又可詳分為五大類:(1)PBGA基板:一般為2~4層有機材料構成的多層板。Intel系列CPU中,PentiumII、III、IV處理器均采用這種封裝形式。(2)CBGA基板:即陶瓷基板,芯片與基板間的電氣連接通常采用倒裝芯片的安裝方式。Intel系列CPU中,PentiumI、II、PentiumPro處理器均采用過這種封裝形式。(3)FCBGA基板:硬質多層基板。(4)TBGA基板:基板為帶狀軟質的1~2層PCB電路板。(5)CDPBGA基板:指封裝中央有方型低陷的芯片區(qū)。

BGA封裝具有以下特點:(1)I/O引腳數(shù)雖然增多,但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式,提高了成品率。(2)雖然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,從而可以改善電熱性能。(3)信號傳輸延遲小,適應頻率大大提高。(4)組裝可用共面焊接,可靠性大大提高。

BGA封裝方式經過十多年的發(fā)展已經進入實用化階段。1987年,日本西鐵城公司開始著手研制塑封球柵面陣列封裝的芯片。而后,摩托羅拉、康柏等公司也隨即加入到開發(fā)BGA的行列。1993年,摩托羅拉率先將BGA應用于移動電話。同年,康柏公司也在工作站、PC電腦上加以應用。直到五六年前,Intel公司在電腦CPU中(即奔騰II、奔騰III、奔騰IV等),以及芯片組中開始使用BGA,這對BGA應用領域擴展發(fā)揮了推波助瀾的作用。目前,BGA已成為極其熱門的IC封裝技術,其全球市場規(guī)模在2000年為12億塊,預計2005年市場需求將比2000年有70%以上幅度的增長。

五、CSP芯片尺寸封裝

隨著全球電子產品個性化、輕巧化的需求蔚為風潮,封裝技術已進步到CSP。它減小了芯片封裝外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封裝尺寸就有多大。即封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍,IC面積只比晶粒大不超過1.4倍。

CSP封裝又可分為四類:(1)傳統(tǒng)導線架形式,代表廠商有富士通、日立、Rohm、高士達等等。(2)硬質內插板型,代表廠商有摩托羅拉、索尼、東芝、松下等等。(3)軟質內插板型,其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表廠商包括通用電氣(GE)和NEC。(4)晶圓尺寸封裝:有別于傳統(tǒng)的單一芯片封裝方式,WLCSP是將整片晶圓切割為一顆顆的單一芯片,它號稱是封裝技術的未來主流,已投入研發(fā)的廠商包括FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。

CSP封裝具有以下特點:(1)滿足了芯片I/O引腳不斷增加的需要。(2)芯片面積與封裝面積之間的比值很小。(3)極大地縮短延遲時間。CSP封裝適用于腳數(shù)少的IC,如內存條和便攜電子產品。未來則將大量應用在信息家電、數(shù)字電視、電子書、無線網(wǎng)絡WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手機芯片、藍芽等新興產品中。

六、MCM多芯片模塊

第7篇:集成電路封裝范文

一、DIP雙列直插式封裝

DIP(DualIn-linePackage)是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片,絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路(IC)均采用這種封裝形式,其引腳數(shù)一般不超過100個。采用DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳,需要插入到具有DIP結構的芯片插座上。當然,也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進行焊接。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應特別小心,以免損壞引腳。

DIP封裝具有以下特點:

1.適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接,操作方便。

2.芯片面積與封裝面積之間的比值較大,故體積也較大。

Intel系列CPU中8088就采用這種封裝形式,緩存(Cache)和早期的內存芯片也是這種封裝形式。

二、QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝

QFP(PlasticQuadFlatPackage)封裝的芯片引腳之間距離很小,管腳很細,一般大規(guī)?;虺笮图呻娐范疾捎眠@種封裝形式,其引腳數(shù)一般在100個以上。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD(表面安裝設備技術)將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將芯片各腳對準相應的焊點,即可實現(xiàn)與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片,如果不用專用工具是很難拆卸下來的。

PFP(PlasticFlatPackage)方式封裝的芯片與QFP方式基本相同。唯一的區(qū)別是QFP一般為正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是長方形。

QFP/PFP封裝具有以下特點:

1.適用于SMD表面安裝技術在PCB電路板上安裝布線。

2.適合高頻使用。

3.操作方便,可靠性高。

4.芯片面積與封裝面積之間的比值較小。

Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用這種封裝形式。

三、PGA插針網(wǎng)格陣列封裝

PGA(PinGridArrayPackage)芯片封裝形式在芯片的內外有多個方陣形的插針,每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列。根據(jù)引腳數(shù)目的多少,可以圍成2-5圈。安裝時,將芯片插入專門的PGA插座。為使CPU能夠更方便地安裝和拆卸,從486芯片開始,出現(xiàn)一種名為ZIF的CPU插座,專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。

ZIF(ZeroInsertionForceSocket)是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕抬起,CPU就可很容易、輕松地插入插座中。然后將扳手壓回原處,利用插座本身的特殊結構生成的擠壓力,將CPU的引腳與插座牢牢地接觸,絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸CPU芯片只需將插座的扳手輕輕抬起,則壓力解除,CPU芯片即可輕松取出。

PGA封裝具有以下特點:

1.插拔操作更方便,可靠性高。

2.可適應更高的頻率。

Intel系列CPU中,80486和Pentium、PentiumPro均采用這種封裝形式。

四、BGA球柵陣列封裝

隨著集成電路技術的發(fā)展,對集成電路的封裝要求更加嚴格。這是因為封裝技術關系到產品的功能性,當IC的頻率超過100MHz時,傳統(tǒng)封裝方式可能會產生所謂的“CrossTalk”現(xiàn)象,而且當IC的管腳數(shù)大于208Pin時,傳統(tǒng)的封裝方式有其困難度。因此,除使用QFP封裝方式外,現(xiàn)今大多數(shù)的高腳數(shù)芯片(如圖形芯片與芯片組等)皆轉而使用BGA(BallGridArrayPackage)封裝技術。BGA一出現(xiàn)便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。

BGA封裝技術又可詳分為五大類:

1.PBGA(PlasricBGA)基板:一般為2-4層有機材料構成的多層板。Intel系列CPU中,PentiumII、III、IV處理器均采用這種封裝形式。

2.CBGA(CeramicBGA)基板:即陶瓷基板,芯片與基板間的電氣連接通常采用倒裝芯片(FlipChip,簡稱FC)的安裝方式。Intel系列CPU中,PentiumI、II、PentiumPro處理器均采用過這種封裝形式。

3.FCBGA(FilpChipBGA)基板:硬質多層基板。

4.TBGA(TapeBGA)基板:基板為帶狀軟質的1-2層PCB電路板。

5.CDPBGA(CarityDownPBGA)基板:指封裝中央有方型低陷的芯片區(qū)(又稱空腔區(qū))。

BGA封裝具有以下特點:

1.I/O引腳數(shù)雖然增多,但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式,提高了成品率。

2.雖然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,從而可以改善電熱性能。

3.信號傳輸延遲小,適應頻率大大提高。

4.組裝可用共面焊接,可靠性大大提高。

BGA封裝方式經過十多年的發(fā)展已經進入實用化階段。1987年,日本西鐵城(Citizen)公司開始著手研制塑封球柵面陣列封裝的芯片(即BGA)。而后,摩托羅拉、康柏等公司也隨即加入到開發(fā)BGA的行列。1993年,摩托羅拉率先將BGA應用于移動電話。同年,康柏公司也在工作站、PC電腦上加以應用。直到五六年前,Intel公司在電腦CPU中(即奔騰II、奔騰III、奔騰IV等),以及芯片組(如i850)中開始使用BGA,這對BGA應用領域擴展發(fā)揮了推波助瀾的作用。目前,BGA已成為極其熱門的IC封裝技術,其全球市場規(guī)模在2000年為12億塊,預計2005年市場需求將比2000年有70%以上幅度的增長。

五、CSP芯片尺寸封裝

隨著全球電子產品個性化、輕巧化的需求蔚為風潮,封裝技術已進步到CSP(ChipSizePackage)。它減小了芯片封裝外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封裝尺寸就有多大。即封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍,IC面積只比晶粒(Die)大不超過1.4倍。

CSP封裝又可分為四類:

1.LeadFrameType(傳統(tǒng)導線架形式),代表廠商有富士通、日立、Rohm、高士達(Goldstar)等等。

2.RigidInterposerType(硬質內插板型),代表廠商有摩托羅拉、索尼、東芝、松下等等。

3.FlexibleInterposerType(軟質內插板型),其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表廠商包括通用電氣(GE)和NEC。

4.WaferLevelPackage(晶圓尺寸封裝):有別于傳統(tǒng)的單一芯片封裝方式,WLCSP是將整片晶圓切割為一顆顆的單一芯片,它號稱是封裝技術的未來主流,已投入研發(fā)的廠商包括FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。

CSP封裝具有以下特點:

1.滿足了芯片I/O引腳不斷增加的需要。

2.芯片面積與封裝面積之間的比值很小。

3.極大地縮短延遲時間。

CSP封裝適用于腳數(shù)少的IC,如內存條和便攜電子產品。未來則將大量應用在信息家電(IA)、數(shù)字電視(DTV)、電子書(E-Book)、無線網(wǎng)絡WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手機芯片、藍芽(Bluetooth)等新興產品中。

六、MCM多芯片模塊

為解決單一芯片集成度低和功能不夠完善的問題,把多個高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多層互聯(lián)基板上用SMD技術組成多種多樣的電子模塊系統(tǒng),從而出現(xiàn)MCM(MultiChipModel)多芯片模塊系統(tǒng)。

MCM具有以下特點:

1.封裝延遲時間縮小,易于實現(xiàn)模塊高速化。

2.縮小整機/模塊的封裝尺寸和重量。

3.系統(tǒng)可靠性大大提高。

第8篇:集成電路封裝范文

關鍵詞:集成電路版圖;CD4002B;芯片解析

作者簡介:王?。?965-),男,遼寧沈陽人,沈陽化工大學信息工程學院,副教授;樊立萍(1966-),女,山東淄博人,沈陽化工大學信息工程學院,教授。(遼寧 沈陽 110142)

中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0050-02

“集成電路版圖設計”是一門講授集成電路版圖版圖工作原理、設計方法和計算機實現(xiàn)的課程,是電子科學與技術專業(yè)及相關電類專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)課。[1]該課程一般以“模擬電子技術基礎”、“數(shù)字電子技術基礎”和“半導體器件”為先修課程,主要講授集成電路雙極工藝和CMOS工藝的基本流程、版圖基本單元的工作原理和結構特點,以及布局布線的設計方法。[2]其目的是指導學生掌握集成電路版圖分析與設計技術,提高學生實踐能力和綜合解決問題的能力。由于集成電路芯片外層有封裝,學生在學習該課程前對版圖無直觀認識,很多版圖設計教材是先講授工藝流程,然后講授單元版圖,最后論述布局布線等內容,這樣教學有悖于從感性到理性的認知過程,有礙教學效果。[3]有的教材在版圖解析方面做了有益嘗試,但由于當時技術條件限制,采用繪制圖代替芯片解析照片,實踐性欠佳。為了在有限的學時中能夠盡快引導學生入門,在版圖解析與設計兩個方面的能力都有所提高,筆者將芯片CD4002B解析并應用到“集成電路版圖設計”課程教學實踐中,效果良好。

一、版圖逆向解析

集成電路的設計包括邏輯(或功能)設計、電路設計、版圖設計和工藝設計。通常有兩種設計途徑:正向設計、逆向設計。[2]

逆向設計的作用為仿制和獲得先進的集成電路設計。逆向設計的流程為:提取橫向尺寸,提取縱向尺寸和測試產品的電學參數(shù)。[2]

對于本科電子科學與技術專業(yè)教學,版圖的逆向設計主要是提取芯片的橫向尺寸。提取芯片橫向尺寸方法為:打開封裝,進行拍照、拼圖;由產品的復合版圖提取電路圖、器件尺寸和設計規(guī)則;進行電路模擬和畫版圖。

二、CD4002B版圖解析

CD4002B是兩個四輸入或非門芯片,封裝為雙列14針塑料封裝,根據(jù)芯片編號規(guī)則判斷為CMOS工藝制造。該電路具有器件類型全面、電路典型的特點,適用于教學實踐。

1.CD4002B芯片版圖拍照

首先將芯片放到濃硝酸中加熱,去掉封裝,用去離子水沖洗、吹干后在顯微鏡下拍照鋁層照片。再將芯片放到鹽酸溶液中漂洗去掉鋁層,用去離子水沖洗、吹干后放到氫氟酸溶液中去掉二氧化硅層,經去離子水沖洗、吹干后用染色劑染色,雜質濃度高部分顏色變深,沖洗、吹干后在顯微鏡下對無鋁層(有源層)芯片拍照。

采用圖形編輯軟件分別對兩層照片進行拼接,獲得版圖照片。

2.芯片版圖分析

通過對CD4002B兩層(鋁層和有源層)照片進行分析研究表明:解析的芯片為是一層鋁,且鋁柵極,P阱工藝。該芯片鋁線寬度最小為9微米,柵極寬度為6微米。芯片包含的單元為NMOS、PMOS、反相器、四輸入與非門、電阻、二極管等。

該芯片由兩個四輸入或非門組成,其中一個或非門電路圖如圖1所示,其中9、10、11、12管腳為輸入端,14管腳為電源端,13管腳為輸出端和7管腳為地端。四個輸入端首先分別經過一個反相器,然后接入一個四輸入與非門,最后經過一個反相器輸出。邏輯關系經過推導和仿真驗證為或非門關系。

為了實現(xiàn)靜電保護,在輸入、輸出和電源端分別構造靜電保護。輸入端靜電保護電路由四個二極管和一個限流電阻構成;輸出端靜電保護電路由二個二極管和一個限流電阻構成;電源端靜電保護電路由一個二極管構成。

下面以芯片中四輸入與非門版圖和輸入靜電保護電路說明版圖特點。

該芯片的四輸入與非門版圖如圖2所示。N14、N15、N16、N17為NMOS管,共用一個P阱,從鋁層分析四個NMOS管為串聯(lián)關系。為了節(jié)省面積,相鄰器件源極和漏極共用,即上一個管子源極是鄰近管子漏極;P14、P15、P16、P17為PMOS管,從鋁層分析四個NMOS管為并聯(lián)關系,四個器件源極相連和漏極相連,提取的電路圖見圖1。

該芯片的輸入管腳都有靜電保護電路,如圖3所示。其中D5-1、D5-2為兩個以P阱為P區(qū)的二極管,該管N區(qū)接輸入端,P區(qū)接地;R5為基區(qū)電阻;D5-3、D5-4為以基區(qū)電阻為P區(qū),襯底為N區(qū)的二極管,其中P區(qū)接電阻,N區(qū)接電源。提取的電路圖見圖1。

三、課程教學改革

1.教學大綱的改革

本科生教學既要注重實踐教學又要兼顧理論教學,不僅要掌握單元的版圖設計和軟件使用,還應該掌握版圖結構原理。為此確立該課程的基本目標為:電路的分析及應用,能夠讀懂電路的線路圖,并能進行正確分析;版圖識讀和常見基本器件的版圖設計;布局布線與驗證修改;[4]掌握版圖的失效機理,并能掌握特殊器件版圖的設計方法。

根據(jù)電子科學與技術的課程體系,參考幾種教材制定了特色顯著的教學大綱。該大綱主要內容包括:模擬和數(shù)字集成電路基本單元電路和工作原理;雙極工藝、CMOS工藝和BICMOS工藝的介紹;集成電路的失效機理和防護措施;三種工藝的中的NPN和PNP晶體管、NMOS和PMOS晶體管、電阻、電容和電感等器件的版圖和工作原理;特殊器件的版圖及工作原理;[5]版圖布局、布線和標準單元設計的基本規(guī)則;逆向版圖的識別方法;[2]集成電路設計軟件的使用方法。[6]

第9篇:集成電路封裝范文

2013年3月15日上午,中關村集成電路產業(yè)聯(lián)盟在北京成立。該聯(lián)盟由中關村集成電路材料、設備、制造、設計、封裝、測試、公共服務平臺、軟件和系統(tǒng)集成等產業(yè)鏈上下游30多家企業(yè)共同發(fā)起,是北京市首個覆蓋集成電路全產業(yè)鏈的產業(yè)聯(lián)盟。該聯(lián)盟的成立標志著中關村將打造產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)良性互動的集成電路創(chuàng)新生態(tài)圈。

中關村形成集成電路產業(yè)鏈

從2008年至今短短幾年時間,一些國產材料和大型裝備正在逐漸進入集成電路生產線。從集成電路設備制造、工藝,到芯片設計、制造,中關村示范區(qū)已經構建起了一條產業(yè)鏈。

“在這里,既有北方微電子、七星華創(chuàng)等提供集成電路生產設備的企業(yè),也有北京君正、兆易創(chuàng)新等芯片設計企業(yè),還有中芯國際這樣大型集成電路制造企業(yè)。一條集成電路產業(yè)鏈就這樣初步形成了?!敝嘘P村有關負責人說。

目前,中關村已有集成電路設計企業(yè)近百家,是全國芯片設計力量最強的地區(qū)之一,超過1億元收入規(guī)模的企業(yè)超過20家,上市企業(yè)2家。中關村集成電路設計環(huán)節(jié)在新一代移動通信終端與網(wǎng)絡、數(shù)字電視及智能電視、行業(yè)用智能卡及信息安全、高性能通用核心芯片、北斗導航芯片以及物聯(lián)網(wǎng)等新興領域具有雄厚的技術和產業(yè)基礎。CPU、嵌入式CPU、存儲器芯片、TD-LTE終端基帶芯片、可編程邏輯器件、模擬及數(shù)?;旌想娐沸酒染幱趪鴥阮I先,并填補了我國在這些領域的空白。

一批高等院校和科研單位長期從事微電子技術和半導體工藝研究,并一直處于全國領先地位。2011年中關村集成電路制造業(yè)的銷售額占國內比例和年增長率均遠超全國平均水平。中關村擁有集成電路生產線近10條,月產能超過10萬片,且中芯國際(北京)是目前國內最具優(yōu)勢的芯片代工企業(yè),已實現(xiàn)65nm主流工藝的大規(guī)模量產,且二期工程的順利開工建設將為中關村集成電路設計、封測、裝備、材料等相關企業(yè)提供更為便利的開發(fā)驗證平臺,帶動和支撐全產業(yè)鏈規(guī)?;l(fā)展。

中關村集成電路裝備、材料在國內處于領先地位,刻蝕機、氧化爐、離子注入機、光刻膠、靶材等多項科研成果打破了我國在該領域的空白,并進入產線驗證。此外,中關村部分集成電路裝備和材料也已率先在全國投入規(guī)模應用。

目前聯(lián)盟已匯聚了中關村集成電路產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)有影響力的企業(yè):北京集成電路設計園是全國規(guī)模最大、功能齊全、服務配套的集成電路設計產業(yè)化基地和集成電路設計企業(yè)孵化基地之一;北京君正研發(fā)生產了國內首款應用于移動領域的非ARM架構雙核移動CPU芯片,這也是國產CPU在移動領域的首款雙核CPU芯片;兆易創(chuàng)新在2011年全球SPI出貨市場占有率達到10.24%,全球排名第三,正逐步建立世界級存儲器設計公司的市場地位;京微雅格作為國內首家自主研發(fā)生產FPGA的集成電路設計企業(yè),去年又再次推出全新架構FPGA器件,實現(xiàn)了同類器件所不具備的集成度、高性能和低成本;北方微電子、七星華創(chuàng)、中科信等企業(yè)的集成電路高端裝備均打破國內在該領域內的空白,引領了國內半導體裝備的研發(fā)進程;有研半導體是國內12英寸硅單晶拋光片及外延片的重點廠商,并承擔多個國家重大科技專項的研發(fā)。

集成電路生態(tài)圈初具雛形

中關村集成電路產業(yè)聯(lián)盟旨在搭建開放式合作平臺,促進中關村集成電路產業(yè)集群跨越式發(fā)展。聯(lián)盟的成立,標志著中關村集成電路產業(yè)已建立了產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的良性互動體系,一個活躍、具有持續(xù)競爭實力的創(chuàng)新生態(tài)圈初具雛形。

聯(lián)盟的總體目標是充分發(fā)揮中芯國際等龍頭企業(yè)的平臺作用,開展廣泛合作,帶動上下游企業(yè)、高校院所協(xié)同創(chuàng)新,全力打造具有國際影響力的集成電路產業(yè)集群。