電子封裝技術是系統(tǒng)封裝技術的重要內(nèi)容，是系統(tǒng)封裝技術的重要技術基礎。它要求在最小影響電子芯片電氣性能的同時對這些芯片提供保護、供電、冷卻、并提供外部世界的電氣與機械聯(lián)系等。本文將從發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢兩個方面對當前電子封裝技術加以闡述，使大家對封裝技術的重要性及其意義有大致的了解。

集成電路芯片一旦設計出來就包含了設計者所設計的一切功能，而不合適的封裝會使其性能下降，除此之外，經(jīng)過良好封裝的集成電路芯片有許多好處，比如可對集成電路芯片加以保護、容易進行性能測試、容易傳輸、容易檢修等。

因此對各類集成電路芯片來說封裝是必不可少的?，F(xiàn)今集成電路晶圓的特征線寬進入微納電子時代，芯片特征尺寸不斷縮小，必然會促使集成電路的功能向著更高更強的方向發(fā)展，這就使得電子封裝的設計和制造技術不斷向前發(fā)展。近年來，封裝技術已成為半導體行業(yè)關注的焦點之一，各種封裝方法層出不窮，實現(xiàn)了更高層次的封裝集成。本文正是要從封裝角度來介紹當前電子技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。

近年來，我國的封裝產(chǎn)業(yè)在不斷地發(fā)展。一方面，境外半導體制造商以及封裝代工業(yè)紛紛將其封裝產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至中國，拉動了封裝產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴大；另一方面，國內(nèi)芯片制造規(guī)模的不斷擴大，也極大地推動封裝產(chǎn)業(yè)的高速成長。但雖然如此，IC的產(chǎn)業(yè)規(guī)模與市場規(guī)模之比始終未超過20%，依舊是主要依靠進口來滿足國內(nèi)需求。因此，只有掌握先進的技術，不斷擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，將國內(nèi)IC產(chǎn)業(yè)國際化、品牌化，才能使我國的IC產(chǎn)業(yè)逐漸走到世界前列。

新型封裝材料與技術推動封裝發(fā)展，其重點直接放在削減生產(chǎn)供應鏈的成本方面，創(chuàng)新性封裝設計和制作技術的研發(fā)倍受關注，WLP設計與TSV技術以及多芯片和芯片堆疊領域的新技術、關鍵技術產(chǎn)業(yè)化開發(fā)呈井噴式增長態(tài)勢，推動高密度封測產(chǎn)業(yè)以前所未有的速度向著更長遠的目標發(fā)展。

大體上說，電子封裝表現(xiàn)出以下幾種發(fā)展趨勢：

（1）電子封裝將由有封裝向少封裝和無封裝方向發(fā)展；

（2）芯片直接貼裝（DAC）技術，特別是其中的倒裝焊（FCB）技術將成為電子封裝的主流形式；

（3）三維（3D）封裝技術將成為實現(xiàn)電子整機系統(tǒng)功能的有效途徑；

（4）無源元件將逐步走向集成化；

（5）系統(tǒng)級封裝（SOP或SIP）將成為新世紀重點發(fā)展的微電子封裝技術。一種典型的SOP——單級集成模塊（SLIM）正被大力研發(fā)；

（6）圓片級封裝（WLP）技術將高速發(fā)展；

（7）微電子機械系統(tǒng)（MEMS）和微光機電系統(tǒng)（MOEMS）正方興未艾，它們都是微電子技術的拓展與延伸，是集成電子技術與精密機械力加工技術、光學元器件技術為一體的新興技術，真正達到了機、電、光的一體化。

從半導體技術的發(fā)展趨勢來看，高密度薄型化系統(tǒng)集成的（芯片疊層封裝）POP、（系統(tǒng)級封裝）SIP、（晶圓級封裝）WLP、（硅通孔）TSV、3D封裝等代表著IC封測技術發(fā)展的主流方向，先進封裝技術與SIP是產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱門話題，其封裝基板向更小尺寸發(fā)展，引腳數(shù)量進一步增多，引腳線寬/引腳間距更微細化，布線密度增大，芯片堆疊層數(shù)增加，原材料、設備、工藝技術難度更高都是其發(fā)展趨勢。

半導體技術路線圖不斷從質(zhì)量、成本和小型化等方面對產(chǎn)品制定新的更高的要求，后摩爾定律的內(nèi)涵是以“功能翻番”作為新的利潤增長點，追求異構器件/模塊集成、3D集成將成為主流，努力實現(xiàn)“功能翻番”和“尺寸縮小”以及“微結構”的復合發(fā)展，SIP是“后摩爾時代”的發(fā)展方向之一，開發(fā)集成微系統(tǒng)技術涉及微電子、光電子、MEMS、架形、極小的熱效應區(qū)、很高的芯片強度值，同時還能保證很高的生產(chǎn)效率，將使其在劃片工藝中得到廣泛應用。

為了在封裝內(nèi)集成更多的功能，許多公司都在尋求密度更高的3D芯片封裝，3D互連打破了當前芯片封裝主要在x和y方向的格局，增加了z方向封裝，該結構使用更短的信號通路，由于信號損耗降低，對傳輸功率的要求變得更低，性能也就有了很大的提高。因此3D互聯(lián)技術成為未來封裝技術發(fā)展的主要趨勢，然而如何開發(fā)3D封裝技術，還需要一步一步創(chuàng)新研發(fā)，未來的設備將集成程度將更高，而且功能也會愈來愈多。

3D集成被認為是下一代的封裝方案，現(xiàn)已提出多種方法，關注規(guī)模生產(chǎn)中的生產(chǎn)率和成本，無凸點WOW（晶圓堆疊晶圓）是繼芯片——芯片、芯片——晶圓技術后的第三代技術，在背面-正面堆疊任何數(shù)量的減薄300mm晶圓，自對準多TSV互連而不用凸點,能實現(xiàn)芯片對芯片的獨立連接，提高了晶圓級堆疊的總良率，可制定通向以生產(chǎn)成本支撐的高密度集成路線圖，其產(chǎn)出是以往的100倍。下一代3D制造中規(guī)模生產(chǎn)將采用芯片——晶圓技術，然后是WOW。

3D DRAM（動態(tài)隨機存取存儲器）封裝采用TSV/DRAM陣列堆疊技術，將4片或更多的DRAM核心芯片通過TVS堆疊，并與另外的外圍電路接口芯片一起鍵合到襯底上，從概念轉(zhuǎn)為生產(chǎn)，有望帶來優(yōu)異的功率性能，封裝更小，并支持更高數(shù)據(jù)速率，成為未來工藝發(fā)展的趨勢。

CPU與存儲器的3D封裝是后摩爾時代的發(fā)展方向之一，3D封裝技術在解決MEMS（微機電）傳感器芯片的應用方面也扮演了關鍵性角色，在異質(zhì)整合特性中，也可進一步整合模擬射頻、數(shù)字邏輯、存儲器、傳感器、混合信號、MEMS等各種組件，具備低成本、小尺寸、多功能、微功耗等多重優(yōu)勢， MEMS的3D封裝發(fā)展備受關注，逐步走向商品化。

TSV發(fā)展迅速，被許多半導體廠商和研究機構認為是最有前途的封裝方法，國際上超過50%的廠商均參與3D TSV互連方面的研究，用于增加封裝密度，以TSV為主要互連方式的3D封裝結構，將在消費類電子、通信、網(wǎng)絡設備、機器人、生物醫(yī)學領域發(fā)揮重要作用。

先進封裝技術在推動更高性能、更低功耗、更低成本和更小形狀因子的產(chǎn)品上發(fā)揮著至關重要的作用。晶圓級芯片尺寸封裝（WCSP）應用范圍在不斷擴展，無源器件、分立器件、RF和存儲器的比例不斷提高。隨著芯片尺寸和引腳數(shù)目的增加，板級可靠性成為一大挑戰(zhàn)。系統(tǒng)封裝（SIP）已經(jīng)開始集成MEMS器件、邏輯電路和特定應用電路。

MEMS應用覆蓋了慣性、物理、RF、光學和生物醫(yī)學等領域，這些應用要求使用不同種類的封裝，比如開腔封裝、過模封裝、晶圓級封裝和一些特殊類型的密封封裝。使用TSV的三維封裝技術可以為MEMS器件與其他芯片的疊層提供解決方案。TSV與晶圓級封裝的結合可以獲得更小的填充因子，潛在領域包括光學、微流體和電學開關器件等。

圍繞3D封裝、綠色封裝、封裝可靠性與測試、表面組裝與高密度互連、封裝基板制造、先進封裝設備、封裝材料、LED（發(fā)光二極管）封裝、新興封裝（MEMS/MOEMS）等技術是多個產(chǎn)業(yè)界和學術界關注的專題，尤其對MEMS封裝技術的研發(fā)持續(xù)高漲。

電子封裝技術已涉及到各類材料、電子、熱學、力學、化學、可靠性等多種學科，是越來越受到重視、并與集成電路芯片同步發(fā)展的高新技術產(chǎn)業(yè)。設計、芯片制造和封裝測試三業(yè)并舉，封裝在整個IC產(chǎn)業(yè)鏈中的重要性是毋庸置疑的，其比例逐步趨向合理協(xié)調(diào)發(fā)展，其重要性有增無減。

目前電子封裝正進入從平面封裝到三維封裝的發(fā)展階段，在芯片——封裝協(xié)同設計以及為滿足各種可靠性要求而使用具成本效益的材料和工藝方面，還存在很多挑戰(zhàn)。為滿足當前需求并使設備具有高產(chǎn)量大產(chǎn)能的能力，業(yè)界還需要在技術和制造方面進行眾多的創(chuàng)新研究。

當然，挑戰(zhàn)與機遇并存，先進封裝產(chǎn)品的市場需求呈現(xiàn)強勁增長，重大專項給力引領，產(chǎn)業(yè)環(huán)境日臻完善，自主知識產(chǎn)權成為封測產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律，因此電子封裝技術研發(fā)任重而道遠。