浅析微电子封装的发展趋势

文/蒋懋星，东辰荣兴国际学校

引言

随着时代的发展和变化，电子产品早已进入到我们的日常生活中了，不过，由于现代人对于电子产品的要求变得越来越高，比如，要具有高性能、多功能、高可靠、小型化、薄型化等特点。想要满足大众的需求，相关技术人员就必须要做好微电子封装工作，只有确保其更轻、更薄、封装密度高，才可能让加速电子产品更新换代的速度，并带给消费者更良好的使用感受。

1　关于微电子封装的基本概述

1.1　微电子封装的基本定义

微电子封装，其实就是指利用膜技术或者微细加工技术，将芯片及其它要素在框架或基板上进行布置、粘贴固定及连接，从而引出连线端子，最后构成立体结构的一种工艺。从目前微电子封装工艺的使用情况看，主要目的就是保护芯片不受或少受外界环境的影响，进而确保电路保证运行的稳定性和正常性。

1.2　微电子封装基本要求

随着微电子产业的迅速发展，微电子封装技术也随之实现了有效的发展与进步。总体上而言，微电子封装技术的基本要求，主要体现在以下三点:小型化；适应高发热；高密集度。

微电子封装技术朝着超小型化的方向发展，所以，也就出现了与芯片尺寸大小相同的超小型化封装形式，从专业角度讲，这是晶圆级封装技术，由于其具有低成本、高质量等特点，所以也成为了实现小型化的必需条件。

由于微电子封装的热阻会因为尺寸的缩小而增大，加上电子机器的使用环境通常比较复杂，所以当前最需要解决的就是封装的散热问题。尤其是在高温条件下，更是要保证其长期工作的稳定性和可靠性。至于高密集度的要求，主要是因为元器件的集成度越来越高，对于微电子封装的管脚数要求也越来越多。

2　微电子封装的发展趋势

2.1　微电子封装材料的发展趋势

随着我国科技水平的不断提高，微电子封装材料将会呈现出新的发展趋势，以“环氧树脂电子封装材料”为例，主要体现在三点:

一是液晶环氧树脂，作为一种高度分子有序、深度分子交联的聚合物网络，它融合了液晶有序与网络交联的优点，和目前所使用的普通环氧树脂相比，在耐热性、耐水性等方面都得到了较大的改善，因此，可以用来制备高性能的复合材料。

二是新型脂环氧树脂，由于脂环式环氧树脂在合成中，完全没有用到环氧氯丙烷为原料，因此产品的有机氯含量为0。在此基础上开发超高纯度的环氧树脂新材料，就能最大程度上满足电子封装高纯净的要求了。

三是绿色环保封装材料。目前，塑封材料大多采用的是含各种添加成分的热固环氧树脂，固化以后大部分还是可以抵抗化学侵蚀的，但是产品报废时则难以溶解，而且还极有可能释放出有害物质。随着器件封装量的日益增加，环境污染问题也由此变得越来越严重，而在可持续发展理念的背景下，积极开发绿色环保型封装材料，将会是未来发展的必然趋势。

2.2　微电子封装形式的发展趋势

不仅微电子封装的材料具有十分广阔的发展前景，其封装的形式也呈现出新的发展趋势。

比如:SIP，作为单列直插式封装形式，一般是通孔式的，主要就是从封装体的一边引出管脚，其引脚数从2到23不等。通过研究调查还发现，SIP具有:设计周期短、开发成本低、灵活性高等有点，通常比较适用于低成本、小面积的电子产品中。

又比如:球栅阵列封装BGA技术，虽然它历史较为久远，目前也主要是应用于高端器件的封装，但是通过不断开发，其发展空间依旧是相当巨大的。虽然这项技术在应用过程中具有功耗大的问题，但是也存在有成品率高、寄生参数减小、可靠性高等有限，而最为关键的就是封装效率极高。总之，随着时代的进步，微电子封装技术将会不断地革新和发展。

2.3　微电子封装尺寸的发展趋势

微电子封装尺寸的发展趋势也是非常可观的，其中比较具有代表性的就是芯片尺寸封装，即芯片级封装。

从目前实验情况看，芯片尺寸封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1：1.14，总体而言，已经相当接近1:1的理想情况了。将其和BGA封装相比，同等空间下CSP封装更是将存储容量提高了三倍。

总体而言，新研究的芯片尺寸封装具有很多优点，比如:近似芯片尺寸的超小型封装;能够有效保护裸芯片；封装密度高；便于测试和老化等等。而CSP技术也是在电子产品的更新换代时提出来的，其主要目的就是在使用大芯片替代以前所使用小芯片的时候，其封装体占用印刷板的面积保持不变或更小。

严格意义上讲，芯片尺寸封装和BGA是同一时代的产物，而且还是整机实现小型化、便携化的必然结果。

3　结语

进入21世纪以来，各大领域，比如:工业，农业，航空运输业；医疗服务行业等都能见到电子产品身影，可见，电子产品的应用范围是相当巨大的。这一现象的存在，除了是时代发展，科技进步的必然结果，也和微电子封装技术的高速发展有着极为紧密的联系。尤其是随着电子产品呈现出小型化、高集成度的发展特点，我国也算逐步迈入了微电子封装时代。即便在相关技术研发过程中存在诸多问题，但是相关工作人员凭借专业的技术以及不懈的精神，必定能够获得突破各种难题，作为一名高中生，也希望通过自己所学的知识为我国微电子封装的发展提供必要的帮助。

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