晶圆级封装技术的发展现状

晶圆级封装技术的发展现状
晶圆级封装技术的发展现状

晶圆级封装技术的发展现状

2016-04-18 12:36来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部

晶圆级封装随着IC芯片技术的发展,芯片封装技术也不断达到新的水平,目前已可在单芯片上实现系统的集成。

在众多的新型封装技术中,晶圆级封装技术最具创新性、最受世人瞩目,是封装技术取得革命性突破的标志。晶圆级封装技术的构思是在整片晶圆上进行CSP封装技术的制造,也就是在晶圆级基本完成了大部分的封装工作。因此,晶圆级封装结构,则可省略覆晶技术点胶的步骤,目前可采用弹性体或是类弹性体来抵消应力,而这些弹性体的制程,可在整片晶圆上完成,因此省去了对一个个组件分别点胶的复杂制程。方形晶圆封装技术的设计理念,首先为增加组件与底材之间的距离,亦即选用更大的锡铅焊料球实现导电性,现有的晶圆级封装技术,采用重新布局技术来加大锡铅焊料球的间距,以达到加大锡铅焊料球体积的需求,进而降低并承受由基板与组件之间热膨胀差异而产生的应力,提高组件的可靠性。

晶圆级封装和晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)是同一概念,它是芯片尺寸封装的一个突破性进展,表示的是一类电路封装完成后仍以晶圆形式存在的封装,其流行的主要原因是它可将封装尺寸减小到和IC芯片一样大小以及其加工的成本低,晶圆级封装目前正以惊人的速度增长,其平均年增长率(CAGR)可达210%,推动这种增长的器件主要是集成电路、无源组件、高性能存储器和较少引脚数的器件。

目前有5种成熟的工艺技术可用于晶圆凸点,每种技术各有利弊。其中金线柱焊接凸点和电解或化学镀金焊接凸点主要用于引脚数较少的封装(一般少于40),应用领域包括玻璃覆晶封装(COG)、软膜覆晶封装(COF)和RF模块。由于这类技术材料成本高、工序时间长,因此不适合I/O引脚多的封装件。另一种技术是先置放焊料球,再对预成形的焊料球进行回流焊接,这种技术适用于引脚数多达300的封装件。目前用得最多的两种晶圆凸点工艺是电解或化学电镀焊料,以及使用高精度压印平台的焊膏印刷。

印刷焊膏的优点之一是设备投资少,这使很多晶圆凸点加工制造厂家都能进入该市场,为半导体制造厂家服务。随着WLP逐渐为商业市场所接受,全新的晶圆凸点专业加工服务需求持续迅速增长。的确,大多数晶圆凸点加工厂都以印刷功能为首要条件,并提供一项或多项其它技术。业界许多人士都认为焊膏印刷技术将主导多数晶圆凸点的应用。

最近几年,将四种不同类型的CSP确定为区别新涌现出的封装方法的商业化途径:作为小型化的BGA的刚性和柔性互连、引线框架基和晶圆级封装。由于经济方面的考虑推动着封装技术向着晶圆级封装(WLP)的方向发展,以便在布局定位之前,使每种芯片的封装定形,并确定测试方法。向300mm晶圆尺寸过渡推动着越来越多的晶圆级封装程序的定形方法的出台。WLP对于低针脚数无源组件、EEPROM、闪存、DRAM、ASIC和微处理机已是一种经济的方法。用于互连的面数组对于IC的I/O间距与印制电路板(PCB)的布线密度匹配也是很有必要的,这对于将用于微电子系统的不同组件或模块组合到一起是很必要的。因此,10年前开发出的重新布局技术对于WLP来说是一种最基本的工艺步骤。

目前的大容量WLP与Phoenix, Arizona和Unitive(自1999年在台湾)(开始从MCNC分离出来,现在属于Amkor的一部分)的FCI(前者倒装芯片技术)的技术类似。他们的商标名为UltraCSP(FCI)和Xtreme(Unitive/Amkor)的这种技术制定了标准,现在WLP每星期的出货量达百万件。

WLP是在市场不断地追求小型化的压力下,倒装芯片技术与SMT和BGA结合的产物。业内对于晶圆级封装理念的命名还不明确,定义上有些混乱。关键是在组装前是否需要对器件进行进一步的封装。如果不需要的话,就应将这种技术定义为晶圆级封装。对于多数高I/O微处理机和ASIC来说,在实施最后表面组装焊接前,芯片是装在互连载体上的,这样的话,就不是晶圆级封装了。缩略语FCIP(封装内倒装芯片,Flip Chip in Package)应用于这些方法中。

用于CSP的所有晶圆级方法的独特性能是在封装内没有采用(圆片级)键合技术。其是集BGA/CSP、倒装芯片和晶圆处理的经济性优点于一体,使其成为一种低成本的封装方法。

新的和改良的微电子系统要求更加复杂的器件,由于板上的子系统布线方面的因素,这类器件会限制性能。堆栈的各塑料封装不仅有成本高的缺点,而且不能够为实现缩小整体封装尺寸和像电阻、电容、电感和滤波器这样的无源组件的集成提供有效的方法。3D系统集成提供了一种可以克服这些缺点的技术。

采用倒装芯片进行垂直集成要求有一个重新布局轨迹的基体芯片,使其与二个芯片的I/O布局匹配。这样,就能够使倒装芯片的性能优点与集成到重新布局层中的无源组件的选择相结合。图2所示是在重新布局的IC焊盘的第二个硅芯片上装有倒装芯片的微控制器的堆栈式FC-WLP。从基体芯片到WLCSP基板的互连是使用线焊的方法完成的。

在这种方法中,晶圆级上的功能基体芯片被用作第二个芯片的倒装芯片键合的有源基板。使用共晶或无铅焊料球实现电子和机械互连,其方法是采用电镀技术沉积无铅焊料。将基体芯片重新布局在可焊的UBM的面数组。重新布局是由电镀铜轨迹达到低电氘率。

电子封装技术发展现状及趋势

电子封装技术发展现状及趋势 摘要 电子封装技术是系统封装技术的重要内容,是系统封装技术的重要技术基础。它要求在最小影响电子芯片电气性能的同时对这些芯片提供保护、供电、冷却、并提供外部世界的电气与机械联系等。本文将从发展现状和未来发展趋势两个方面对当前电子封装技术加以阐述,使大家对封装技术的重要性及其意义有大致的了解。 引言 集成电路芯片一旦设计出来就包含了设计者所设计的一切功能,而不合适的封装会使其性能下降,除此之外,经过良好封装的集成电路芯片有许多好处,比如可对集成电路芯片加以保护、容易进行性能测试、容易传输、容易检修等。因此对各类集成电路芯片来说封装是必不可少的。现今集成电路晶圆的特征线宽进入微纳电子时代,芯片特征尺寸不断缩小,必然会促使集成电路的功能向着更高更强的方向发展,这就使得电子封装的设计和制造技术不断向前发展。近年来,封装技术已成为半导体行业关注的焦点之一,各种封装方法层出不穷,实现了更高层次的封装集成。本文正是要从封装角度来介绍当前电子技术发展现状及趋势。

正文 近年来,我国的封装产业在不断地发展。一方面,境外半导体制造商以及封装代工业纷纷将其封装产能转移至中国,拉动了封装产业规模的迅速扩大;另一方面,国内芯片制造规模的不断扩大,也极大地推动封装产业的高速成长。但虽然如此,IC的产业规模与市场规模之比始终未超过20%,依旧是主要依靠进口来满足国内需求。因此,只有掌握先进的技术,不断扩大产业规模,将国内IC产业国际化、品牌化,才能使我国的IC产业逐渐走到世界前列。 新型封装材料与技术推动封装发展,其重点直接放在削减生产供应链的成本方面,创新性封装设计和制作技术的研发倍受关注,WLP 设计与TSV技术以及多芯片和芯片堆叠领域的新技术、关键技术产业化开发呈井喷式增长态势,推动高密度封测产业以前所未有的速度向着更长远的目标发展。 大体上说,电子封装表现出以下几种发展趋势:(1)电子封装将由有封装向少封装和无封装方向发展;(2)芯片直接贴装(DAC)技术,特别是其中的倒装焊(FCB)技术将成为电子封装的主流形式;(3)三维(3D)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径;(4)无源元件将逐步走向集成化;(5)系统级封装(SOP或SIP)将成为新世纪重点发展的微电子封装技术。一种典型的SOP——单级集成模块(SLIM)正被大力研发;(6)圆片级封装(WLP)技术将高速发展;(7)微电子机械系统(MEMS)和微光机电系统(MOEMS)正方兴未艾,它们都是微电子技术的拓展与延伸,是集成电子技术与精密

晶圆级封装产业

晶圆级封装产业(WLP) 晶圆级封装产业(WLP),晶圆级封装产业(WLP)是什么意思 一、晶圆级封装(Wafer Level Packaging)简介晶圆级封装(WLP,Wafer Level Package) 的一般定义为直接在晶圆上进行大多数或是全部的封装测试程序,之后再进行切割(singulation)制成单颗组件。而重新分配(redistribution)与凸块(bumping)技术为其I/O绕线的一般选择。WLP 一、晶圆级封装(Wafer Level Packaging)简介 晶圆级封装(WLP,Wafer Level Package) 的一般定义为直接在晶圆上进行大多数或是全部的封装测试程序,之后再进行切割(singulation)制成单颗组件。而重新分配(redistribution)与凸块(bumping)技术为其I/O绕线的一般选择。WLP封装具有较小封装尺寸(CSP)与较佳电性表现的优势,目前多用于低脚数消费性IC的封装应用(轻薄短小)。 晶圆级封装(WLP)简介 常见的WLP封装绕线方式如下:1. Redistribution (Thin film), 2. Encapsulated Glass substrate, 3. Gold stud/Copper post, 4. Flex Tape等。此外,传统的WLP封装多采用Fan-in 型态,但是伴随IC信号输出pin 数目增加,对ball pitch的要求趋于严格,加上部分组件对于封装后尺寸以及信号输出脚位位置的调整需求,因此变化衍生出Fan-out 与Fan-in + Fan-out 等各式新型WLP封装型态,其制程概念甚至跳脱传统WLP 封装,目前德商英飞凌与台商育霈均已经发展相关技术。 二、WLP的主要应用领域 整体而言,WLP的主要应用范围为Analog IC(累比IC)、PA/RF(手机放大器与前端模块)与CIS(CMOS Ima ge Sensor)等各式半导体产品,其需求主要来自于可携式产品(iPod, iPhone)对轻薄短小的特性需求,而部分NOR Flash/SRAM也采用WLP封装。此外,基于电气性能考虑,DDR III考虑采用WLP或FC封装,惟目前JEDEC仍未制定最终规格(注:至目前为止,Hynix, Samsung与Elpida已发表DDR III产品仍采F BGA封装),至于SiP应用则属于长期发展目标。此外,采用塑料封装型态(如PBGA)因其molding compo und 会对MEMS组件的可动部份与光学传感器(optical sensors)造成损害,因此MEMS组件也多采用WLP

电子封装的现状及发展趋势

电子封装的现状及发展趋势 现代电子信息技术飞速发展,电子产品向小型化、便携化、多功能化方向发展.电子封装材料和技术使电子器件最终成为有功能的产品.现已研发出多种新型封装材料、技术和工艺.电子封装正在与电子设计和制造一起,共同推动着信息化社会的发展 一.电子封装材料现状 近年来,封装材料的发展一直呈现快速增长的态势.电子封装材料用于承载电子元器件及其连接线路,并具有良好的电绝缘性.封装对芯片具有机械支撑和环境保护作用,对器件和电路的热性能和可靠性起着重要作用.理想的电子封装材料必须满足以下基本要求: 1)高热导率,低介电常数、低介电损耗,有较好的高频、高功率性能; 2)热膨胀系数(CTE)与Si或GaAs芯片匹配,避免芯片的热应力损坏;3)有足够的强度、刚度,对芯片起到支撑和保护的作用;4)成本尽可能低,满足大规模商业化应用的要求;5)密度尽可能小(主要指航空航天和移动通信设备),并具有电磁屏蔽和射频屏蔽的特性。电子封装材料主要包括基板、布线、框架、层间介质和密封材料. 1.1基板 高电阻率、高热导率和低介电常数是集成电路对封装用基片的最基本要求,同时还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整度、易金属化、易加工、低成本并具有一定的机械性能电子封装基片材料的种类很多,包括:陶瓷、环氧玻璃、金刚石、金属及金属基复合材料等.

1.1.1陶瓷 陶瓷是电子封装中常用的一种基片材料,具有较高的绝缘性能和优异的高频特性,同时线膨胀系数与电子元器件非常相近,化学性能非常稳定且热导率高随着美国、日本等发达国家相继研究并推出叠片多层陶瓷基片,陶瓷基片成为当今世界上广泛应用的几种高技术陶瓷之一目前已投人使用的高导热陶瓷基片材料有A12q,AIN,SIC和B或)等. 1.1.2环氧玻璃 环氧玻璃是进行引脚和塑料封装成本最低的一种,常用于单层、双层或多层印刷板,是一种由环氧树脂和玻璃纤维(基础材料)组成的复合材料.此种材料的力学性能良好,但导热性较差,电性能和线膨胀系数匹配一般.由于其价格低廉,因而在表面安装(SMT)中得到了广泛应用. 1.1.3金刚石 天然金刚石具有作为半导体器件封装所必需的优良的性能,如高热导率(200W八m·K),25oC)、低介电常数(5.5)、高电阻率(1016n·em)和击穿场强(1000kV/mm).从20世纪60年代起,在微电子界利用金刚石作为半导体器件封装基片,并将金刚石作为散热材料,应用于微波雪崩二极管、GeIMPATT(碰撞雪崩及渡越时间二极管)和激光器,提高了它们的输出功率.但是,受天然金刚石或高温高压下合成金刚石昂贵的价格和尺寸的限制,这种技术无法大规模推广. 1.1.4金属基复合材料

什么是晶圆级晶片尺寸封装

什么是晶圆级晶片尺寸封装(Wafer Level Chip Scale Packaging) 1. 晶圆级晶片尺寸封装(Wafer Level Chip Scale Packaging)是先在整片晶圆上进行封装和测试,然后经切割并将IC直接用机台以pick up & flip方式将其放置于Carrier tape中,并以Cover tape保护好后,提供后段SMT (Surface Mounting technology)直接以机台将该IC自Carrier tape取料后,置放于PCB上。 WLCSP选用较大的锡铅球来形成接点藉以进行电性导通,其目的是增加元件与基板底材之间的距离,进而降低并承受来自于基板与元件间因热膨胀差异产生的应力,增加元件的可靠性。利用重分布层技术则可以让锡球的间距作有效率的安排,设计成矩阵式排列(grid array)。采用晶圆制造的制程及电镀技术取代现有打金线及机械灌胶封模的制程,不需导线架或基板。晶圆级封装只有晶粒般尺寸,且有较好的电性效能,因系以每批或每片晶片来生产, 故能享有较低之生产成本。 2.特点:

WLCSP 少掉基材、铜箔等,使其以晶圆形态进行研磨、切割后完成的IC 厚度和一般QFP 、BGA……等等比较起来为最薄、最小、最轻,较符合未来产品轻、薄之需求;且因其不需再进行封装,即可进行后段SMT 制程,故其成本价格可以较一般传统封装为低。 ● 封装技术比较: 封装方式 优 点 缺 点 传统封装(QFP 、BGA ) 1. 技术成熟 2. 制程稳定 1. 无法达到未来细间距要求 2. 制程较复杂 3. 完成的IC 成本高 晶圆级晶片尺寸封装 1. 尺寸小 2. 成本低 3. 简化制程 4. 可达Fine Pitch 要求 1. I/O 数少(<100) 3.产品应用面: 3.1 Power supply (PMIC/PMU, DC/DC converters, MOSFET' s,...) 3.2 Optoelectronic device 3.3 Connectivity (Bluetooth, WLAN) 3.4 Other features (FM, GPS, Camera) 4.生产流程简介

集成电路封装的发展现状及趋势

集成电路封装的发展现 状及趋势 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

序号:39 集成电路封装的发展现状及趋势 姓名:张荣辰 学号: 班级:电科本1303 科目:微电子学概论 二〇一五年 12 月13 日

集成电路封装的发展现状及趋势 摘要: 随着全球集成电路行业的不断发展,集成度越来越高,芯片的尺寸不断缩小,集成电路封装技术也在不断地向前发展,封装产业也在不断更新换代。 我国集成电路行业起步较晚,国家大力促进科学技术和人才培养,重点扶持科学技术改革和创新,集成电路行业发展迅猛。而集成电路芯片的封装作为集成电路制造的重要环节,集成电路芯片封装业同样发展迅猛。得益于我国的地缘和成本优势,依靠广大市场潜力和人才发展,集成电路封装在我国拥有得天独厚的发展条件,已成为我国集成电路行业重要的组成部分,我国优先发展的就是集成电路封装。近年来国外半导体公司也向中国转移封装测试产能,我国的集成电路封装发展具有巨大的潜力。下面就集成电路封装的发展现状及未来的发展趋势进行论述。 关键词:集成电路封装、封装产业发展现状、集成电路封装发展趋势。 一、引言 晶体管的问世和集成电路芯片的出现,改写了电子工程的历史。这些半导体元器件的性能高,并且多功能、多规格。但是这些元器件也有细小易碎的缺点。为了充分发挥半导体元器件的功能,需要对其进行密封、扩大,以实现与外电路可靠的电气连接并得到有效的机械、绝缘等

方面的保护,防止外力或环境因素导致的破坏。“封装”的概念正事在此基础上出现的。 二、集成电路封装的概述 集成电路芯片封装(Packaging,PKG)是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连线,引出接线端并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。此概念称为狭义的封装。 集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个良好的工作条件,以使集成电路具有稳定、正常的功能。封装为芯片提供了一种保护,人们平时所看到的电子设备如计算机、家用电器、通信设备等中的集成电路芯片都是封装好的,没有封装的集成电路芯片一般是不能直接使用的。 集成电路封装的种类按照外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、贴片型和高级封装。 引脚插入型有DIP、SIP、S-DIP、SK-DIP、PGA DIP:双列直插式封装;引脚在芯片两侧排列,引脚节距,有利于散热,电气性好。 SIP:单列直插式封装;引脚在芯片单侧排列,引脚节距等特征与DIP基本相同。

光刻和晶圆级键合技术在3D互连中的研究

光刻和晶圆级键合技术在3D互连中的研究 作者:Margarete Zoberbier、Erwin Hell、Kathy Cook、Marc Hennemayer、Dr.-Ing. Barbara Neuber t,SUSS MicroTec 日益增长的消费类电子产品市场正在推动当今半导体技术的不断创新发展。各种应用对增加集成度、降低功耗和减小外形因数的要求不断提高,促使众多结合了不同技术的新结构应运而生,从而又催生出诸多不同的封装方法,因此可在最小的空间内封装最多的功能。正因如此,三维集成被认为是下一代的封装方案。 本文将探讨与三维互连技术相关的一些光刻挑战。还将讨论三维封装使用的晶圆键合技术、所面临的各种挑战、有效的解决方案及未来发展趋势。 多种多样的三维封装技术 为了适应更小引脚、更短互连和更高性能的要求,目前已开发出系统封装(SiP)、系统芯片(SoC)和封装系统(SoP)等许多不同的三维封装方案。SiP即“单封装系统”,它是在一个IC封装中装有多个引线键合或倒装芯片的多功能系统或子系统。无源元件、SAW/BA W滤波器、预封装IC、接头和微机械部件等其他元件都安装在母板上。这一技术造就了一种外形因数相对较小的堆叠式芯片封装方案。 SoC可以将所有不同的功能块,如处理器、嵌入式存储器、逻辑心和模拟电路等以单片集成的方式装在一起。在一块半导体芯片上集成系统设计需要这些功能块来实现。通常,So C设计与之所取代的多芯片系统相比,它的功耗更小,成本更低,可靠性更高。而且由于系统中需要的封装更少,因而组装成本也会有所降低。 SoP采用穿透通孔和高密度布线以实现更高的小型化。它是一种将整个系统安装在一个芯片尺寸封装上的新兴的微电子技术。过去,“系统”往往是一些容纳了数百个元件的笨重的盒子,而SoP可以将系统的计算、通信和消费电子功能全部在一块芯片上完成,从而节约了互连时间,减少了热量的产生。 最近穿透硅通孔(TSV)得到迅速发展,已成为三维集成和晶圆级封装(WLP)的关键技术之一。三维TSV已显现出有朝一日取代引线键合技术的潜力,因此它可以使封装尺寸进

现代石油钻井技术发展现状分析

现代石油钻井技术发展现状分析 随着我国经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,人们对于石油能源的需求也在逐渐增加。为满足日益增长的需求,我国石油公司在增加产能的同时,也在加强石油开采技术的创新,其中就包括石油钻井技术的改进。本文以现代石油钻井技术的发展现状为研究对象,简要介绍当前广泛使用的石油钻井技术,分析未来石油钻井技术的发展趋势,为我国石油钻井技术的创新提供借鉴。 标签:现代;石油钻井技术;发展现状 现代文明的发展离不开科学技术的进步,人们的生活需要消耗大量的石油能源,为满足人们日益增加的石油能源需求,石油公司在钻井技术创新方面并未停止脚步,其结果就是石油产量的节节攀升。 1 现代石油钻井技术 石油钻井技术需要根据石油开采过程中的实际情况进行选择,其中包括井下动态数据采集和处理技术、水平井及大位移井钻井技術、多分支井及重入井钻井技术、前平衡压力钻井技术、连续油管和小井眼钻井技术等,不同的钻井技术之间存在明显差异。 2 井下动态数据采集和处理技术 数据的采集和处理是石油钻井技术的核心,目前石油钻井广泛采用旋转钻井的手段,由于钻头的使用导致地下结构遭到一定程度的破坏,并且,地下结构的变化直接作用于钻头,增加钻头的磨损量,使钻井成本大大增加。为此,在石油钻井过程中,利用集成了多种功能的传感器对钻头进行实时检测,检测对象包括钻头转速、温度、磨损量等,通过对传感器的数据进行实时监控,可以对钻头状态进行诊断,从而了解井下环境的变化,为采取正确的控制手段提供依据。 3 水平井及大位移井钻井技术 作为一种普遍使用的石油钻井技术,水平井及大位移井钻井技术相比较直井钻井技术不仅成本低,并且在提高石油产量方面效果明显。大位移井钻井技术的斜井段距离较长,为解决钻井过程中钻柱之间摩擦力较大的问题,创新性的使用了稳定器和偏心器两个装置,不仅如此,该技术的使用同时解决了钻井过程中钻削的导出问题。在海洋石油开采过程中,大位移钻井技术的使用较为常见,是现代石油钻井技术中最具发展潜力的技术之一。 4 多分支井及重入井钻井技术 顾名思义,多分支井有多个井口,除主井口外,其它井口均属于主井口的分支,除此之外,在分支井的基础上依然可以进行第二次分支。分支井的类型较多,

4.电子封装技术发展现状及趋势

- 39 - 收稿日期:2011-08-15 电子封装技术发展现状及趋势 龙 乐 (龙泉天生路205号1栋208室,成都 610100) 摘 要:现今集成电路晶圆的特征线宽进入微纳电子时代,而电子产品和电子系统的微小型化依赖先进电子封装技术的进步,封装技术已成为半导体行业关注的焦点之一。主要介绍了近年来国内外出现的有市场价值的封装技术,详细描述了一些典型封装的基本结构和组装工艺,并指出了其发展现状及趋势。各种封装方法近年来层出不穷,实现了更高层次的封装集成,因而封装具有更高的密度、更强的功能、更优的性能、更小的体积、更低的功耗、更快的速度、更小的延迟、成本不断降低等优势,其技术研究和生产工艺不可忽视,在今后的一段时间内将拥有巨大的市场潜力与发展空间,推动半导体行业进入后摩尔时代。 关键词:高密度封装;3D 封装;封装技术;封装结构;发展趋势 中图分类号:TN305.94 文献标识码:A 文章编号:1681-1070(2012)01-0039-05 Current Status and Development Trend of Electronic Packaging Technology LONG Le (Tiansheng Road 205,1-208, Longquan ,Chengdu 610100,China ) Abstract: The current IC wafer ling width characteristics is micronanoelectronic scale. The microminiaturization process of electronic products and electronic systems will depend on the advanced packaging technology .It has increasingly become a focus of the semiconductor industry. Novel packaging technology with larger market value around home and abroad in recent years are introduced. Basic structures and fabrication processes of some typical packaging are bescribed in detail. Furthermore, it is pointed out current status a nd development trend of packaging technology.In the recent years, endless varieties of packagings are proposed. It implements a new and higher level of packaging integration with higher assemble density,more strong features, better performance, smalles size, lower power consumption, faster speed, smaller delay, cost reduction,etc. Researches and process of packaging cannot be ignored. It has a great market potential and development in the days to come. Advanced packaging technology are forcing semiconductor industry access the More-than-Moore era. Key words: high density packaging; 3D packaging; packaging technology; packaging structure; development trend 1 引言 创新与变革是IC (集成电路)发展的主旋律, “新摩尔定律”、“超摩尔定律”、“后摩尔定 律”等新概念引领IC 行业从追求工艺技术节点的时代,发展到转向投资市场应用及其解决方案,转向封装、混合信号、微系统、微结构、微组装等综合

晶圆级封装WLP优势

晶圆级封装W L P优势 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

晶圆级封装(WLP)优势 晶圆级封装(WLP)以BGA技术为基础,是一种经过改进和提高的CSP(芯片级封装),充分体现了BGA、CSP的技术优势。它具有许多独特的优点。 晶圆级封装(Wafer Level Package,WLP)采用传统的IC工艺一次性完成后道几乎所有的步骤,包括装片、电连接、封装、测试、老化,所有过程均在晶圆加工过程中完成,之后再划片,划完的单个芯片即是已经封装好的成品;然后利用该芯片成品上的焊球阵列,倒装焊到PCB板上实现组装。WLP的封装面积与芯片面积比为1:1,而且标准工艺封装成本低,便于晶圆级测试和老化。 晶圆级封装以BGA技术为基础,是一种经过改进和提高的CSP,充分体现了BGA、CSP的技术优势。它具有许多独特的优点: (1)封装加工效率高,它以晶圆形式的批量生产工艺进行制造; (2)具有倒装芯片封装的优点,即轻、薄、短、小; 图5 WLP的尺寸优势 (3)晶圆级封装生产设施费用低,可充分利用晶圆的制造设备,无须投资另建封装生产线; (4)晶圆级封装的芯片设计和封装设计可以统一考虑、同时进行,这将提高设计效率,减少设计费用; (5)晶圆级封装从芯片制造、封装到产品发往用户的整个过程中,中间环节大大减少,周期缩短很多,这必将导致成本的降低;

(6)晶圆级封装的成本与每个晶圆上的芯片数量密切相关,晶圆上的芯片数越多,晶圆级封装的成本也越低。晶圆级封装是尺寸最小的低成本封装。晶圆级封装技术是真正意义上的批量生产芯片封装技术。 WLP的优势在于它是一种适用于更小型集成电路的芯片级封装(CSP)技术,由于在晶圆级采用并行封装和电子测试技术,在提高产量的同时显著减少芯片面积。由于在晶圆级采用并行操作进行芯片连接,因此可以大大降低每个I/O 的成本。此外,采用简化的晶圆级测试程序将会进一步降低成本。利用晶圆级封装可以在晶圆级实现芯片的封装与测试。

我国定向井钻井技术发展现状浅析

我国定向井钻井技术发展现状浅析 摘要:当今的世界石油工业中,定向井钻井技术是一项新型实用技术,在钻井技术领域有着广阔的应用前景,定向井已成为主要发展趋势之一。本文就我国定向井钻井技术的发展进行了分析探讨,并重点对定向井轨道设计与控制技术和定向井专用工具进行了介绍,对促进定向井钻井技术的发展具有一定的参考作用。 关键词:定向井;钻井技术;发展;探讨 定向钻井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。定向钻井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一,它是由特殊井下工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹,使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标的钻井工艺技术,目前在油田开发中广泛使用。采用定向钻井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发,能够大幅度提高油气产量和降低钻井成本,有利于保护自然环境,具有显著的经济效益和社会效益。 一、我国定向井钻井技术的发展 我国定向钻井技术始于50年代。1956年,玉门油田钻成第一口定向井,1962年起,四川油田进行了多种型式的涡轮钻定向钻进试验。70年代以来,我国海洋定向钻井迅速发展,在渤海湾海面打丛式井,在一座钻井平台上施工多达12口定向井。1977~1982年,全国共完成定向井316口,平均井深2478.9m。自1986年,通过攻关及推广,各油田“七五”期间钻各类定向井4317口,掌握了定向井、丛式井优化设计技术及计算机软件包,包括丛式井开发油田平台数和平台位置的优化设计技术,三维绕障井和三维多目标井设计技术。“八五”期间,重点攻关“石油水平井钻井成套技术研究”,到1997年钻成长、中、短半径三类水平井共153口,掌握了水平井井眼轨迹优化设计方法,建立了水平井下部钻拄大挠度受力分析模型,以及水平井井眼轨迹预测模型,定向钻井技术总体上达到了90年代国际先进水平。之后几年通过研究与引进,我国石油勘探部门基本上拥有了国外专用于定向井的先进工具、仪器,如无线随钻测量仪、有线随钻测量仪、单点陀螺测斜仪等。现今,我国又掌握了如定向井轨道设计与控制技术、套管防卡技术、地层测试技术等技术,并拥有了新的钻井设备和专用工具,如非磁钻铤、迪那钻具、螺杆钻具等。 二、定向井轨道设计与控制技术 定向井轨道设计内容 根据地质要求,选择轨道类型。①确定增斜率和降斜率.选择造斜点.②求得全井最大井斜角。③计算各井段的井斜角、垂深、水平位移、井斜方位角和井深. ④作垂直投影图和水平投影图.必要时绘出控制安全圆柱。常规定向井轨道有三

晶圆级封装(WLP)优势

晶圆级封装(WLP)优势 晶圆级封装(WLP)以BGA技术为基础,是一种经过改进和提高的CSP(芯片级封装),充分体现了BGA、CSP的技术优势。它具有许多独特的优点。 晶圆级封装(Wafer Level Package,WLP)采用传统的IC工艺一次性完成后道几乎所有的步骤,包括装片、电连接、封装、测试、老化,所有过程均在晶圆加工过程中完成,之后再划片,划完的单个芯片即是已经封装好的成品;然后利用该芯片成品上的焊球阵列,倒装焊到PCB板上实现组装。WLP的封装面积与芯片面积比为1:1,而且标准工艺封装成本低,便于晶圆级测试和老化。 晶圆级封装以BGA技术为基础,是一种经过改进和提高的CSP,充分体现了BGA、CSP的技术优势。它具有许多独特的优点: (1)封装加工效率高,它以晶圆形式的批量生产工艺进行制造; (2)具有倒装芯片封装的优点,即轻、薄、短、小; 图5 WLP的尺寸优势 (3)晶圆级封装生产设施费用低,可充分利用晶圆的制造设备,无须投资另建封装生产线; (4)晶圆级封装的芯片设计和封装设计可以统一考虑、同时进行,这将提高设计效率,减少设计费用; (5)晶圆级封装从芯片制造、封装到产品发往用户的整个过程中,中间环节大大减少,周期缩短很多,这必将导致成本的降低;

(6)晶圆级封装的成本与每个晶圆上的芯片数量密切相关,晶圆上的芯片数越多,晶圆级封装的成本也越低。晶圆级封装是尺寸最小的低成本封装。晶圆级封装技术是真正意义上的批量生产芯片封装技术。 WLP的优势在于它是一种适用于更小型集成电路的芯片级封装(CSP)技术,由于在晶圆级采用并行封装和电子测试技术,在提高产量的同时显著减少芯片面积。由于在晶圆级采用并行操作进行芯片连接,因此可以大大降低每个I/O的成本。此外,采用简化的晶圆级测试程序将会进一步降低成本。利用晶圆级封装可以在晶圆级实现芯片的封装与测试。 (注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)

电子组装技术的发展与现状

电子组装技术的发展与现状 XX XXXXXXXXX 摘要:随着电子产品小型化、高集成度的发展趋势, 电子产品的封装技术正逐步迈入微电子封装时代。从SMT 设备、元器件和工艺材料等几个方面浅谈电子组装技术的发展趋势。 关键词:电子组装技术、逆序电子组装、SMT、表面组装 一.电子组装技术的产生及国内外发展情况 电子管的问世,宣告了一个新兴行业的诞生,它引领人类进入了全新的发展阶段,电子技术的快速发展由此展开,世界从此进入了电子时代。开始,电子管在应用中安装在电子管座上,而电子管座安装在金属底板上,组装时采用分立引线进行器件和电子管座的连接,通过对各连接线的扎线和配线,保证整体走线整齐。其中,电子管的高电压工作要求,使得我们对强电和信号的走线,以及生产中对人身安全等给予了更多关注和考虑。 国内封装产业随半导体市场规模快速增长,与此同时,IC设计、芯片制造和封装测试三业的格局也正不断优化,形成了三业并举、协调发展的格局。作为半导体产业的重要部分,封装产业及技术在近年来稳定而高速地发展,特别是随着国内本土封装企业的快速成长和国外半导体公司向国内转移封装测试业务,其重要性有增无减,仍是IC产业强项。 境外半导体制造商以及封装代工业纷纷将其封装产能转移至中国,近年来,飞思卡尔、英特尔、意法半导体、英飞凌、瑞萨、东芝、三星、日月光、快捷、国家半导体等众多国际大型半导体企业在上海、无锡、苏州、深圳、成都、西安等地建立封测基地,全球前20大半导体厂商中已有14家在中国建立了封测企业,长三角、珠三角地区仍然是封测业者最看好的地区,拉动了封装产业规模的迅速扩大。 二.电子封装的分类 一般来说微电子封装可以分为几个层次: 零级封装、一级封装、二级封装和三级封装( 如图1 所示) 。零级封装指芯片级的连接; 一级封装指单芯片或多芯片组件或元件的封装; 二级封装指印制电路板级的封装; 三级封装指整机的组装。一般将0 级芯片级和1级元器件级封装形式称为“封装技术”, 而将2 级印制板级和3 级整机级封装形式称为“组装技术”。

浅谈钻井技术现状及发展趋势

浅谈钻井技术现状及发展趋势 【摘要】随着油田的深入开发,钻井技术有了质的发展,钻井工艺技术研究、破岩机理研究、固控技术研究、钻井仪表技术研究、保护油气层钻井完井液技术研究以及三次采油钻井技术等都取得了科研成果,施工技术逐渐多样化,目前已在水平井、径向水平井、小井眼钻井、套管开窗侧钻井、欠平衡压力钻井等方面获得了突破。一些先进的钻井技术走出国门,走向世界,如:计算机控制下套管技术、套管试压技术、随钻测斜技术、密闭取心技术、固控装备、钻井仪表、钻井液监测技术、MTC固井技术及化学堵漏技术等,本文就国内钻井技术的现状及发展趋势进行分析。 【关键词】钻井技术;发展趋势;油田开发 引言 通过钻井技术及管理人员的不懈努力,钻井硬件设施已经比较完善,很多钻井公司配备了先进的钻井工艺实验室、固控设备实验室、钻井仪表实验室、油田化学实验室、高分子材料试验车间、全尺寸科学实验井等,这些硬件设施满足了各种钻井工程技术开发与应用的需要。钻井技术也有了长足发展,具备了世界先进水平,钻井技术的进步为油田科技事业的发展做出了积极的贡献,并取得了良好的经济效益和社会效益,如TZC系列钻井参数仪作为技术产品曾多次参与

国内重点探井及涉外钻井工程技术服务,并受到外方的认可。多年来,由于不断进行技术攻关研究与新技术的推广应用,水平井钻井技术迅速提高。水平钻进技术是在定向井技术基础上发展起来的一项钻进新技术,其特点是能扩大油气层裸露面积、显著提高油气采收率及单井油气产量。对于薄油层高压低渗油藏以及井间剩余油等特殊油气藏,水平井技术更具有明显的优势。 1、钻井技术发展现状 从世界能源消耗趋势看,还是以油气为主,在未来能源消耗趋势中,天然气的消耗增加较快,但是在我国仍然以石油、煤炭作为主要能源。尽管如此,我国的油气缺口仍然很大,供需矛盾很突出,60%石油需要进口,从钻井的历史看,我国古代钻井创造了辉煌历史,近代钻井由领先沦为落后,现代钻井奋起直追,逐步缩小差距,21世纪钻井技术有希望第二次走向辉煌。随着钻进区域的不断扩大及钻井难度的不断增加,各种新的钻井技术不断出现,目前,水平井钻井技术逐渐成为提高油气勘探开发最有效的手段之一。各种先进的钻井技术在油田开发中显示出了其优越性,新技术、新工艺日益得到重视和推广应用。例如:旋转钻井技术,是目前世界上主要的钻井技术,旋转钻井方式有以下几种:转盘(或顶驱)驱动旋转钻井方式、井下动力与钻柱复合驱动旋转钻井方式(双驱)、井下动力钻具旋转钻井方式、特殊工艺旋

晶圆级封装技术的发展现状

晶圆级封装技术的发展现状 2016-04-18 12:36来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 晶圆级封装随着IC芯片技术的发展,芯片封装技术也不断达到新的水平,目前已可在单芯片上实现系统的集成。 在众多的新型封装技术中,晶圆级封装技术最具创新性、最受世人瞩目,是封装技术取得革命性突破的标志。晶圆级封装技术的构思是在整片晶圆上进行CSP封装技术的制造,也就是在晶圆级基本完成了大部分的封装工作。因此,晶圆级封装结构,则可省略覆晶技术点胶的步骤,目前可采用弹性体或是类弹性体来抵消应力,而这些弹性体的制程,可在整片晶圆上完成,因此省去了对一个个组件分别点胶的复杂制程。方形晶圆封装技术的设计理念,首先为增加组件与底材之间的距离,亦即选用更大的锡铅焊料球实现导电性,现有的晶圆级封装技术,采用重新布局技术来加大锡铅焊料球的间距,以达到加大锡铅焊料球体积的需求,进而降低并承受由基板与组件之间热膨胀差异而产生的应力,提高组件的可靠性。 晶圆级封装和晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)是同一概念,它是芯片尺寸封装的一个突破性进展,表示的是一类电路封装完成后仍以晶圆形式存在的封装,其流行的主要原因是它可将封装尺寸减小到和IC芯片一样大小以及其加工的成本低,晶圆级封装目前正以惊人的速度增长,其平均年增长率(CAGR)可达210%,推动这种增长的器件主要是集成电路、无源组件、高性能存储器和较少引脚数的器件。 目前有5种成熟的工艺技术可用于晶圆凸点,每种技术各有利弊。其中金线柱焊接凸点和电解或化学镀金焊接凸点主要用于引脚数较少的封装(一般少于40),应用领域包括玻璃覆晶封装(COG)、软膜覆晶封装(COF)和RF模块。由于这类技术材料成本高、工序时间长,因此不适合I/O引脚多的封装件。另一种技术是先置放焊料球,再对预成形的焊料球进行回流焊接,这种技术适用于引脚数多达300的封装件。目前用得最多的两种晶圆凸点工艺是电解或化学电镀焊料,以及使用高精度压印平台的焊膏印刷。 印刷焊膏的优点之一是设备投资少,这使很多晶圆凸点加工制造厂家都能进入该市场,为半导体制造厂家服务。随着WLP逐渐为商业市场所接受,全新的晶圆凸点专业加工服务需求持续迅速增长。的确,大多数晶圆凸点加工厂都以印刷功能为首要条件,并提供一项或多项其它技术。业界许多人士都认为焊膏印刷技术将主导多数晶圆凸点的应用。

石油钻井技术现状及发展趋势分析

石油钻井技术现状及发展趋势分析 “石油”作为工业发展的血液,为各种工业建设提供动力,因此石油被形象的称作“黑金”。从我国社会主义初级阶段的建设初期,就开始重视工业石油的勘探和挖掘。当时涌现了一大批献身石油工作的劳动者,比如铁人王进喜,这一大批劳模,缓解了当时中国的石油困难。现如今,我国经济处于高速发展时期。工业发展建设也在日新月异,同时我国工业对石油的需求也越来越大。然而由于我国石油钻探技术的研究发展時间比较短,有很多技术都是引进国外的。一旦我们的设备在生产过程中,出现问题,就需要求助国外人员来维修,浪费人力财力和物力。本文就以我国石油钻井技术的发展现状和发展趋势进行研究探讨,希望对大家有用。 标签:石油;钻探;智能;技术 自改革开放以来,我国工业迅猛发展。相应配套的石油产业,也应运得到了很大的提高。可是我国科技依然与国外有一定的差距,在石油钻探的技术方面我国依然有很多不足之处。例如:我国对石油贮藏保护层上的研究不够成熟,固井效果比较差,钻井效率比较低等问题。因此我国的科研部门应该联合石油部门,加快研发对钻井技术高新科技的研究,迎头赶上国外的钻井技术。此外,我国研究石油钻探技术,可以减少人力财力的浪费,提高钻探效率,让我过的石油开采变得更加安全和快好省。 1 石油钻探技术在我国的发展现状 1.1 石油钻探技术在我国已经取得的成就 改革开放以来,我国在钻井技术上的研究,投入大量的资金和人才,经过短短几年的研究实践,取得了不错的成绩。例如:水平钻井的技术、自动式钻井技术、多维多目标的钻井技术等等。由于多年的开采,我国陆地上的石油储备已经很少了。然而在我国沿海下边,储存着大量的石油矿藏。因此我国在深海石油钻井技术上也不不错的成绩。在海上进行石油钻井开采,需要很强大的技术力量支持。因为一旦海底的石油泄漏,将会污染那个地区的海洋,甚至会给很多海洋生物带来灭顶之灾。因此,海上钻井技术的研发,在我国一直很受重视。接下来介绍一下我国经常使用的钻井技术。 在深海石油钻井当中,通常采用大位移井与水平井钻探技术。因为深海距离海平面距离比较远在水下钻探时,会使斜井钻探的部分十分长。当钻井的时候钻柱与钻柱之间会产生很大的摩擦力,采用水平钻井与大位移井的技术,可以很好的减弱摩擦力,让钻柱的使用寿命更加长久。这一项技术还是海陆通用的钻井技术,因此在我国推广这种技术有十分可观的经济效益。 石油开采过程中有很多危险的过程,如果科学技术不过关很可能造成不可逆的问题。比如污染这一块。欠压平衡就是为了解决石油泄油,回流到底层中造成

石油钻井技术的现状与发展

石油钻井技术的现状与发展 摘要:石油钻井技术的全面发展是当前技术运用中的一个重要环节,要从多方 面深入分析造成各种机械性能失效的重要原因。完善管理措施,加强设备维护与 管理措施,走上科学化、规范化、现代化的发展模式,推动石油开采技术的全面 进步。 关键词:石油钻井;现状;技术;发展研究 石油开采技术的不断上升,尤其是钻井技术的全面进步,给石油开采带来了 更大的前景,在整个技术运用中,可以结合当前石油开采的现状进行分析,采取 高效、先进的开采技术,将能收到更好的效果。本文将围绕当前石油钻井现状, 结合石油钻井设备的运行状况深入分析,全面探讨石油钻井技术的整体发展,更 好的推动石油钻井技术的全面升级。 1石油钻井工程技术简介 1.1水平井钻井技术 水平井钻井技术是在上世纪八十年代迅速发展起来的一种钻井技术,同目前 各类钻井技术相比较,水平井钻井技术具有很多优势,发展到现在,其逐渐成为 比较核心钻井技术。随着一些大型油田的开采已经接近尾声,现需要寻找新的油 气资源,然而目前发现油田相对比较分散,针对这一情况,采用水平井钻井技术 恰好能够满足钻井工程的需求。作为一种定向钻井技术,水平井钻井技术的钻井 倾斜角度需要大于86度,且最大为90度左右。并且利用水平井钻井技术更适用 于特别薄的油气层钻井,利用该技术可以明显的提高薄油层的裸露程度,能够很 大程度上的提高油气的产量。此外,针对纵向薄油层,水平钻井具有明显的贯穿 效果,由于这方面技术的突破,可以保证一些薄油层能够被开采利用。 1.2欠平衡钻井技术 欠平衡钻井技术是在19世纪末被人们提出来的,其理论发展已经相当的完善。但是欠平衡钻井技术具有较高的要求,需要对油气资源地层压力比较了解,压力 控制比较精确,这样才可以发挥欠平衡钻井技术的优势,使得钻井速度加快,钻 井成本降低。不过利用欠平衡钻井技术进行钻井施工时,还是具有很大的风险, 由于需要相对精确的压力控制,所以钻井的难度也是相当的大,尤其是在水平钻 井以及超深钻井方面,近几十年来,我国在欠平衡钻井技术上投入很大,因此快 速地促进了欠平衡钻井技术的发展。 1.3大位移钻井技术 作为一种新型钻井技术,大位移钻井技术结合了深井钻井技术与水平井钻井 技术的优点。因此大位移钻井技术所具备的技术含量比较高,具有比较复杂,比 较特殊的性质。大位移井指的是水平位移与垂直深度的比值不小于2.0,并且水 平位移大于3000米,αmax大于63度。大位移井能够扩大控油面积,提高石油 开采效率,此外大位移钻井技术还具有以下三个优点:第一,能够节省钻井平台,较少钻井井数;第二,可以用于开发主油田附近的小油田;第三,对于海底油田 可以采取陆地开采的方法,避免搭建人工岛或者海上钻井平台,有利于保护环境。 1.4分支钻井技术 分支井指的是在一口主井的底部再钻出两口或者两口以上的分支井眼,也称 二级分支井眼,以进入地底油气藏,甚至还可以再从二级分支井眼的底部钻出多 个分支井眼(三级分支井眼)。其中主井眼可以是直井、定向斜井以及水平井; 分支井眼可以是水平井、定向斜井以及波浪式分支井眼。同普通定向井、水平井

(整理)国内外rfid技术研究现状与发展趋势.

国内外RFID技术研究现状与发展趋势 来源:中国科学院上海科技查新咨询中心作者:顾震宇2010-10-30 15:04:25 评论 0 条 1 技术概述 RFID射频识别技术实际上是一项较早的技术,在20世纪60年代的时候,RFID射频识别技术的理论已经得到发展,并且开始了一些尝试性的应用。20世纪90年代起,这项技术进入商业应用阶段。经过多年的发展,13.56MHz以下的RFID 技术已相对成熟,目前业界最关注的是位于中高频段的RFID技术,特别是860MHz-960MHz(UHF超高频段)的远距离RFID技术发展最快[1]。 表1 RFID技术发展的历程 从分类上看,RFID技术根据电子标签工作频率的不同通常可分为低频系统(125kHz、134.2kHz),高频系统(13.56MHz),

超高频(860MHz-960MHz)和微波系统(2.45GHz、5.8GHz)等。 * 低频和高频系统的特点是阅读距离短、阅读天线方向性不强等,其中,高频系统的通讯速度也较慢。两种不同频率的系统均采用电感耦合原理实现能量传递和数据交换,主要用于短距离、低成本的应用中。 * 超高频、微波系统的标签采用电磁后向散射耦合原理进行数据交换,阅读距离较远(可达十几米),适应物体高速运动,性能好;阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性,但该系统标签和读写器成本都比较高。 表2 不同频段的电子标签性能比较

根据电子标签供电方式的不同,电子标签又可分为无源标签(Passive Tag)、半有源标签(Semi-Passive Tag)和有源标签(Active Tag)三种。 * 无源电子标签不含电池,它接收到读写器发出的微波信号后,利用读写器发射的电磁波提供能量,无源标签一般免维护,重量轻、体积小、寿命长、较便宜,但其阅读距离受到读写器发射能量和标签芯片功能等因素限制; * 半有源标签内带有电池,但电池仅为标签内需维持数据的电路或远距离工作时供电,电池能量消耗很少; * 有源标签工作所需的能量全部由标签内部电池供应,且它可用自身的射频能量主动发送数据给读写器,阅读距离很远(可达30米),但寿命有限,价格昂贵。 2 国外现状 从全球的范围来看,美国政府是RFID应用的积极推动者,在其推动下美国在RFID标准的建立、相关软硬件技术的开发与应用领域均走在世界前列。欧洲RFID标准追随美国主

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