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SMT元件发展趋势开创新的应用领域
作者: 揭丽娜
责任编辑: 发布日期: 2008年07月04日
 

表面安装元器件发展至今,已有多种类型封装的SMCSMD用于电子产品的生产,IC引脚间距由最初的1.27mm发展至0.8mm0.65mm0.4mm0.3mmSMD器件由SOP发展到BGACSP以及F·C,其指导思想仍是IO越来越多,可靠性越来越好。

新型器件的出现必然带来众多的优越性,例如:CSP不仅是一种芯片级的封装尺寸,而且是可确认的优质芯片(KGD),具有体积小、质量轻、超薄(仅次于F·C)等优点,但也存在一些问题,特别是能否适应大批量生产。一种新型封装结构的器件,尽管有无限的优越性,但如果不能解决工业化生产的问题,就不能称为好的封装。CSP就是因其制作工艺复杂,即CSP制作中需要用微孔基板,否则难以实现芯片与组件板的互连,从而制约了它的发展。新型的IC封装的趋势是必然尺寸更小、IO更多、电气性能更高、焊点更可靠、散热能力更强,并能实现大批量生产能力。因此,下列几种IC封装应符合上述要求。

1MGM级的模块化芯片

目前,MCM是以多芯片组件形式出现的,一旦它的功能具有通用性,组件功能就会演化成器件的功能,它不仅具有强大的功能,而且具有互换性,并能实现大批量生产。

2、芯片电阻网络化

目前已经面世的电阻网络由于标准化和设计限制,尚未能广泛推广,若在芯片上集成无源元件,再随芯片一起封装,将会使器件的功能更强大。

3SIP

SIP称为系统级封装或封装内系统(System In a Package),是多芯片封装进一步发展的产物。SIP中可封装不同类型的芯片,芯片之间可进行信号存取和交流,从而实现一个系统所具备的功能。

4SOC

SOC称为芯片上系统(System On a Chip)又称为系统单芯片,它的意义就是在单一芯片上具备一个完整的系统运作所需的IC,这些主要IC包括处理器,输入/输出装置,将各功能组快速连接起来的逻辑线路、模拟线路,以及该系统运作所需要的内存。这种将系统级的功能模块集成在一块芯片上使集成度更高,器件的端子数为300400左右,是典型的硅园片级封装。

5SOl技术

对硅芯片技术的深入研究,使得SOI(Silicon-On-Insulator)技术得以崭露头角,与硅集成工艺完全相容,完全继承了硅材料与硅集成电路的成果,并有自己独特的优势。

CMOS是超大规模集成电路发展的主流,S01 CMOS是全介质隔离的,无闩锁效应,有源区面积小,寄生电容小,泄漏电流小,在集成电路的各个领域有着广泛的应用。在抗辐照电路应用中,目前,SIMOX 256KB SRAMSEtJ失效率小于10_o/位.天,并且在5×109GY(si)s;的剂量率下仍能保持电路功能,与体硅电路相比,S01电路的抗辐照能力提高了100倍以上。在耐高温集成电路中,300以上用SOI制作的256KB RAM500以上时S01 CMOS I振荡器电路均已获得满意的功能。另外在亚微米及深亚微米VLsI应用中,S01 CMOS还可以按比例缩小,器件和电路的性能将有较大幅度的提高。不仅如此,S01技术的成功为三维集成电路提供了实现的可能性,也为进一步提高集成电路的集成度和速度开辟了一个新的发展方向,因此,SOI技术的出现必将给现有的IC封装形式带来新的挑战。

6、纳米电子器件

纳米技术的研究为微电子技术开创了新的前途和应用领域。美国从工982年就开始研究量子耦合器件,德国、法国、日本等国家也都在近年加大对纳米技术的投入。美国Tr公司是最早开始研究纳米器件的公司,包括量子耦合器件、模拟谐振隧道器件、量子点谐振隧道二极管、谐振隧道晶体管、纳米传感器、微型执行器以及与这两者有关的MEMS系统。美国IBM公司与日本日立制作中央研究所都已研制成功单电子晶体管、量子波器件。

纳米电子器件可采用GaAs材料制作,也可用SiGe器件。由于纳米材料的特殊性能,使得纳米电子器件具有更优良的性能,如量子耦合的器件的研究使在一块芯片上用O.1μm的工艺技术集成1兆个器件成为可能,那时,在单片集成电路上就能实现极其复杂的系统。因此,我们可以相信,纳米技术的应用将使微电子器件产生突破性的进展。

表面安装元器件的发展随着芯片内容的增多,IO端子数也增多,必将带来芯片封装形式的改进,在新材料、新技术不断涌现的情况下,必将会出现性能更优、组装密度更高的新的封装形式。
 
 
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