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电子行业发展趋势对电路板影响

  组装的趋势与发展

  便携式电子产品的多功能、高传速、极小化,是整体半导体、封装、组配、电路板不断进步的最大动力,以下是各阶构装未来5年间的发展趋势分析。

大有彩票平台   一改变的动力

  由于快速的产品革命的需要以及市场的创新,便携式电子产品设计发展了一些趋势特点,包括极小化、轻量化、少耗能、增加功能、先进的界面、无线连接、时髦的造型、以及更符合绿色环保需求。市场的特性是产品的生命周期缩短、3C应用的整合、更大量的生产、更快速实时的市场反应、产品的复杂度及多样性增加。为了跟上这些,改变电子封装及组配的制程是有必要的。最新趋势的纵览、推移、以及其挑战;各别的元件、载板以及组配的趋势,将从下文窥知一二。

  一般而言,最大化脚数及封装体尺寸,可微量容纳更多的I/Os。为限制封装体尺寸的增加,脚距必须降至0。3mm—视BGA及CSP开发价位。在同样的表面积下BGA及CSP这些封装可以容纳更多的I/Os,也有更宽的凸块^3间距。在未来的BGA及CSP更进一步价格下降,将会取代很多QFP封装的市场。特别值得注意的是Seatedhcight(封装体顶部至PCB表面的距离)将会减小。最重要的QFP发展趋势见表9。1。

  二BGA的封装

  到了2006年,I/Os数将增加至1200,这在便携式计算机的应用上是很确定的一个趋势。为了限制主体尺寸,及避免信赖度产生问题,凸块的表面配置将朝向全面区域阵列(Ful卜area-array)型式发展。为了同样理由,凸块间距将微幅缩小。Seatedheight将减小以装置于更薄的最终产品。最重要的BGA发展趋势见表9.2。

大有彩票平台   三Chip-ScalePackages(CSPs)

  CSPs的对外接脚有两种型式,1是凸块(BGAtype),一是焊垫(LGAtype)。LGA的最高seatedhight较低,是因为其少了凸块的存在。因此LGA变的比较受欢迎,虽然较低的stand-off高度会降低二阶互连的寿命。对两种封装型式的共同发展是最高的seatedheight会降低,而I/Os数会增加。封装的尺寸因buinp/landarray的间距缩减至0。3mm,也会缩小。bump/land的尺寸同样也会缩减。表1是最重要的CSP趋势。

  —个CSPs的特别形式是晶圆级CSP(wafer-levelCSPs),它是晶圆(wafer)尚未切割成晶粒(die)前就进行的封装型式。其主要的优点是这些封装的成本低,因为制作单位是晶圆而非晶粒,晶圆尺寸增加亦有利于此封装型式成本的降低。

  表1最重要的CSP趋势

  四Flipchiponboard

  在便携式消费产品的领域,以FC型式直接黏接于主板上的I/O数微幅增加,晶粒尺寸变化不大,1C技术可以做更高密度线路,在同样尺寸下,晶粒可以有更多的功能。

  因为在芯片上讯号加强过程,对于I/O数的影响不大。晶粒厚度和凸块间距皆会减小。最小的凸块间距,依应用的连结技术的不同而有差异,稍后将讨论。表2是趋势纵览。额外的封底胶(underfill)制程为了保证其信赖度,阻碍了FC直接在母板上的应用。一旦替代技术成熟时,FC的应用将大幅增长。可能的替代方法有Iio-flow底胶(黏性高的助焊剂和底胶的混合)以及在晶圆上封底胶。

  表2覆晶趋势纵览

  五各种1C封装型式的比较

  .表3是上述不同封装型态的比较。从QFP、BGA、CSP到WL-CSP,Flip-Chip、I/O密度增加,而脚距及封装体尺寸则缩小。电气及热性能改善,但在重工能力、作业性、电性测试、晶粒保护程度、和1C设计及标准回焊的兼容度、元件取得普遍性都变得较差。就信赖度而言,QFPs及FCs可提供最好的结果。QFP、WL-CSP及FLIP-CHIP有成本优势,尤其是QFP是最低的。

  表3上述不同封装型态的比较

  六被动的元件passivecomponents

  可预期的是到了2006年,电容及电阻尺寸将缩减到0101尺寸。所谓整合性被动元件,系指一硅或陶瓷晶粒内整合数个被动功能(I/O数>2)。也有部份被动元件被整合入硅1C中(如去耦(decoupling)电容)。

  多层载板(陶瓷或有机)应用于模阻构装,亦将一些特定的被动功能整合于其内。表4是电阻/电容的发展趋势。

  表4电阻/电容的发展趋势

大有彩票平台   七连接器Connectors

  由于更好、更多的功能需求,致使I/Os增加,所以脚距必须快速缩减(2006年缩小至100//m)。为了达到此间距及I/O数,接脚的型式将改变为凸块(BGA)或焊垫(LGA),而组配技术将由焊接改变成导电胶。Seatedheight将降低。更多的趋势见表义7。

  八模块趋势

  模块的设计趋势朝产品的弹性与多样化,且增加所有f共应鍊中零件的价值,模块(次组配Subassemblies)的应用正逐渐增加。例如:PowerAmplifiermodules、LCDs的DriverICModules、Bluetooth(radio)modules、以及MP3模块。每个模块包含了完整的功能,通常使用于特定范围的产品。基本上,模块包含一interposerboard,它黏着了元件,提供了保护及二阶互连功能。除了弹性与多样化应用,模组也可使更便宜、简单的二阶组装实现,但模块内部高密度互连是其发展的限制因素.

  模块趋势在表5中有描述。因为成本的因素,interposer种类将从陶瓷基板(铝或LTCO…转向有机板材。W/B渐被FC取代、整合被动元件于Interposers或CSPs中是降低尺寸的趋势弹性及循环时间要求,caps将被淘汰(除作为遮蔽之用的metalcaps)。

  表5模块发展趋势

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