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構(gòu)建中國(guó)特色3D-TSV產(chǎn)業(yè)鏈

作者:RFID世界網(wǎng)收錄
來(lái)源:中國(guó)電子報(bào)
日期:2012-03-14 08:54:44
摘要:“十一五”期間,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)成績(jī)顯著,克服了全球金融危機(jī)和集成電路產(chǎn)業(yè)硅周期的雙重影響,產(chǎn)業(yè)整體實(shí)力顯著提升,產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,創(chuàng)新能力顯著提升,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化,企業(yè)實(shí)力明顯增強(qiáng),產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)更加凸顯。盡管如此,與國(guó)際先進(jìn)水平相比,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)仍然薄弱,難以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,加之該領(lǐng)域資金、技術(shù)、人才高度密集,使集成電路產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。
關(guān)鍵詞:3D-TSV電子標(biāo)簽

  “十一五”期間,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)成績(jī)顯著,克服了全球金融危機(jī)和集成電路產(chǎn)業(yè)硅周期的雙重影響,產(chǎn)業(yè)整體實(shí)力顯著提升,產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,創(chuàng)新能力顯著提升,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化,企業(yè)實(shí)力明顯增強(qiáng),產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)更加凸顯。盡管如此,與國(guó)際先進(jìn)水平相比,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)仍然薄弱,難以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,加之該領(lǐng)域資金、技術(shù)、人才高度密集,使集成電路產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。

  在經(jīng)濟(jì)全球化和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程中,集成電路產(chǎn)業(yè)可以說(shuō)是國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)最激烈、產(chǎn)業(yè)資源全球流動(dòng)和配置最為徹底的產(chǎn)業(yè)之一。我國(guó)作為全球最大的整機(jī)生產(chǎn)國(guó)和重要的信息化市場(chǎng),集成電路市場(chǎng)平均增速為兩位數(shù),已成為全球最大的集成電路消費(fèi)市場(chǎng)。在國(guó)家一系列政策措施的扶持下,以集成電路為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)超過(guò)了以汽車(chē)、石油、鋼鐵為代表的傳統(tǒng)工業(yè)成為第一大產(chǎn)業(yè)。廣闊的多層次的大市場(chǎng),全球范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步分工細(xì)化以及未來(lái)五年內(nèi)可能發(fā)生的集成電路科技巨變,都為我國(guó)切入新的增長(zhǎng)點(diǎn),做大做強(qiáng)集成電路產(chǎn)業(yè)帶來(lái)機(jī)會(huì)。

  現(xiàn)狀:技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力偏弱但潛力巨大

  終端產(chǎn)品的需求成為國(guó)內(nèi)集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。

  國(guó)內(nèi)集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)偏弱,主要體現(xiàn)在,一是制造企業(yè)總體規(guī)模不大,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中內(nèi)資封測(cè)企業(yè)銷(xiāo)售所占比重僅在15%左右;二是國(guó)內(nèi)封測(cè)企業(yè)高端封裝產(chǎn)品份額所占比重較低,經(jīng)統(tǒng)計(jì)前三大內(nèi)資封測(cè)企業(yè)2011年BGA、CSP、SiP等高端封裝產(chǎn)品的銷(xiāo)售占企業(yè)總體銷(xiāo)售的20%左右;三是裝備、材料企業(yè)基本停留在低端產(chǎn)品的配套上,高端、關(guān)鍵封測(cè)裝備及材料基本依賴(lài)進(jìn)口。

  盡管目前國(guó)內(nèi)集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)與國(guó)外相比還存在著較大差距,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看國(guó)內(nèi)封測(cè)產(chǎn)業(yè)有很強(qiáng)勁的發(fā)展?jié)摿?。在銷(xiāo)售規(guī)模上,前三大內(nèi)資封測(cè)企業(yè)2007年銷(xiāo)售總額為40多億元,2010年銷(xiāo)售額達(dá)65億元,增長(zhǎng)率達(dá)62.5%;高端產(chǎn)品所占份額,2007年前三大內(nèi)資封測(cè)企業(yè)先進(jìn)封裝總體占比不到5%,2010年達(dá)到10%以上,預(yù)計(jì)2011年總體占比快速上升至20%以上,并且在整體技術(shù)水平提升的同時(shí),部分具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)封裝技術(shù)開(kāi)始媲美國(guó)際先進(jìn)技術(shù)。

  盡管?chē)?guó)內(nèi)封測(cè)裝備、材料企業(yè)技術(shù)能力比較薄弱,但是通過(guò)前期集成電路封測(cè)聯(lián)盟的總體協(xié)調(diào)以及國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“關(guān)鍵封測(cè)設(shè)備及材料應(yīng)用工程”項(xiàng)目的推動(dòng),在實(shí)現(xiàn)多種關(guān)鍵封測(cè)設(shè)備及封測(cè)材料國(guó)產(chǎn)化的同時(shí),集成電路封測(cè)裝備、材料企業(yè)與封測(cè)工藝企業(yè)之間建立起了有效的溝通機(jī)制。封測(cè)企業(yè)通過(guò)利用多年來(lái)進(jìn)口設(shè)備使用的經(jīng)驗(yàn),將有力推動(dòng)裝備及材料業(yè)的快速成長(zhǎng),從而提升集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)巨大,對(duì)于集成電路封測(cè)業(yè)的整體需求依然強(qiáng)勁,終端產(chǎn)品的需求成為國(guó)內(nèi)集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力,有助于國(guó)內(nèi)集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

  趨勢(shì):TSV有望延續(xù)摩爾定律

  國(guó)內(nèi)在TSV單項(xiàng)技術(shù)上取得一些研究結(jié)果,但是系統(tǒng)集成技術(shù)落后,尚未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

  集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)作為半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的環(huán)節(jié),在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的地位日益重要。尤其是隨著半導(dǎo)體技術(shù)按照特征尺寸等比例縮小的進(jìn)一步發(fā)展,硅CMOS技術(shù)在速度、功耗、集成度、成本等多方面都受到一系列基本物理特性、投資規(guī)模等的限制,摩爾定律受到挑戰(zhàn)。在后摩爾時(shí)代,國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)路線(xiàn)圖已經(jīng)明確將封裝作為重要的發(fā)展路線(xiàn),以系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)為代表的多元化器件和功能集成的路線(xiàn),成為擴(kuò)展摩爾定律的主要趨勢(shì)。

  我國(guó)集成電路封測(cè)業(yè)將進(jìn)入國(guó)際主流領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)封裝SiP、倒裝芯片F(xiàn)lip-Chip、球柵陣列封裝BGA、芯片級(jí)封裝CSP、多芯片封裝MCP等新型封裝形式的規(guī)模生產(chǎn)能力。

  3C電子市場(chǎng)作為我國(guó)封裝測(cè)試市場(chǎng)的主要支撐力量,將在未來(lái)十年內(nèi)推動(dòng)高密度、高性能芯片、超小型化、多引腳的各類(lèi) BGA、CSP、WLP、MCM和SiP先進(jìn)封裝產(chǎn)品和封測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展;汽車(chē)電子、功率電子、智能電網(wǎng)、工業(yè)過(guò)程控制和新能源電子等市場(chǎng)及國(guó)家大飛機(jī)、航空航天項(xiàng)目,也需要更為可靠、更高性能、更為多樣化的BGA、PGA、CSP、QFN封測(cè)產(chǎn)品和封測(cè)技術(shù);新興的物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療電子也需要集成度更高、靈活性更強(qiáng)、封裝形式更豐富的封測(cè)技術(shù)和新型RF射頻封裝、MEMS與生物電子產(chǎn)品封裝、系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)產(chǎn)品形式。其中重點(diǎn)是適用于數(shù)字音視頻相關(guān)信源與信道芯片、圖像處理芯片、移動(dòng)通信終端芯片、高端通信處理芯片、智能卡、電子標(biāo)簽芯片、信息安全芯片、微控制器芯片、IGBT芯片等量大面廣的關(guān)鍵集成電路/微電子器件的封裝技術(shù)和產(chǎn)品。

  在芯片封裝領(lǐng)域,電子系統(tǒng)或電子整機(jī)正在朝多功能、高性能、小型化、輕型化、便攜化、高速度、低功耗和高可靠方向發(fā)展。集成電路高密度系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP/SoP)目前已成為突破摩爾定律的一項(xiàng)重要技術(shù),能夠以較經(jīng)濟(jì)的方式大幅提高系統(tǒng)集成度和性能,與SOC技術(shù)互補(bǔ),是集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)之一。為消除有害物質(zhì)的排放和產(chǎn)生,降低能源消耗速度、發(fā)展綠色環(huán)保電子封裝測(cè)試技術(shù)勢(shì)在必行。其中環(huán)保電子封裝測(cè)試技術(shù)、節(jié)能降耗的封裝技術(shù)和低功耗設(shè)計(jì)將是未來(lái)集成電路封裝測(cè)試發(fā)展的重要內(nèi)容。

  TSV已成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的技術(shù)之一,有望支持摩爾定律的進(jìn)一步延續(xù),并促進(jìn)多芯片集成和封裝技術(shù)的發(fā)展。3D-TSV集成技術(shù)是微電子核心技術(shù)之一,是目前最先進(jìn)、最復(fù)雜的封裝技術(shù),可以獲得更好的電性能,實(shí)現(xiàn)低功耗、低噪聲、更小的封裝尺寸、低成本和多功能化。國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)在TSV單項(xiàng)技術(shù)上取得一些研究結(jié)果,但是系統(tǒng)集成技術(shù)落后,尚未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。3D-TSV技術(shù)的發(fā)展,除了推動(dòng)封裝技術(shù)的發(fā)展,還將強(qiáng)力推動(dòng)相關(guān)設(shè)備、材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,構(gòu)建中國(guó)特色的3D-TSV產(chǎn)業(yè)鏈,是中國(guó)封裝技術(shù)水平趕超世界先進(jìn)的最好切入點(diǎn)。

  培育和發(fā)揮龍頭骨干企業(yè)帶動(dòng)作用

  龍頭骨干企業(yè)是發(fā)展集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)的核心,這些企業(yè)規(guī)模大、體制活、創(chuàng)新能力強(qiáng)。

  集成電路的全產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)將會(huì)隨著全球產(chǎn)業(yè)格局的繼續(xù)深入調(diào)整而愈加激烈,這將在一定程度上形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“馬太效應(yīng)”,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的跨國(guó)企業(yè)與中小企業(yè)的差距會(huì)日益拉大。我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)缺乏互動(dòng)、產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同不夠緊密一直是固有問(wèn)題,但此時(shí)顯得尤為突出,集成電路企業(yè)無(wú)疑將遭遇更為巨大的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)壓力,加快完善集成電路產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,推動(dòng)龍頭骨干企業(yè)的培育刻不容緩。

  培育龍頭骨干企業(yè)。應(yīng)選擇一批基礎(chǔ)好的企業(yè)和地區(qū),開(kāi)展兩化融合試點(diǎn),以典型引路,盡快取得成效。龍頭骨干企業(yè)是發(fā)展集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)的核心力量,這些企業(yè)規(guī)模大、體制活、創(chuàng)新能力強(qiáng),掌握了一批行業(yè)核心技術(shù),開(kāi)發(fā)了不少高技術(shù)含量、高附加值、高競(jìng)爭(zhēng)力的特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品。集成電路產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日益優(yōu)化,帶動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著“核心電子器件、高端通用芯片和基礎(chǔ)軟件”和“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”兩個(gè)專(zhuān)項(xiàng)的啟動(dòng)實(shí)施,大大加快了集成電路產(chǎn)品創(chuàng)新的進(jìn)程。如一批重點(diǎn)裝備產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平,并進(jìn)入了國(guó)家重大裝備配套領(lǐng)域,成為我國(guó)參與國(guó)內(nèi)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品,其中有些產(chǎn)品不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,還達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

  國(guó)內(nèi)封測(cè)行業(yè)內(nèi)兩家龍頭企業(yè)間的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,建立了可針對(duì)以QFN/LQFP等先進(jìn)封裝外形為主所需的國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵封測(cè)設(shè)備、材料實(shí)施驗(yàn)證的驗(yàn)證平臺(tái);同時(shí)聯(lián)合上下游20多家企業(yè)對(duì)關(guān)鍵封測(cè)設(shè)備及材料進(jìn)行開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)用戶(hù)單位與研發(fā)單位的有效聯(lián)合,加強(qiáng)了研發(fā)單位設(shè)備及材料研發(fā)的工藝針對(duì)性,提升了國(guó)內(nèi)封測(cè)行業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。

  如長(zhǎng)電先進(jìn)實(shí)現(xiàn)了圓片級(jí)封裝相關(guān)技術(shù)的整體升級(jí),實(shí)現(xiàn)了多種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝,使產(chǎn)品種類(lèi)多元化,企業(yè)抵御市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的能力增強(qiáng)。同時(shí),企業(yè)部分技術(shù)甚至開(kāi)始延伸至高端產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域。企業(yè)有機(jī)會(huì)和國(guó)內(nèi)相關(guān)的支撐、配套企業(yè)進(jìn)行全方位合作,在一定程度上對(duì)整個(gè)封測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行了整合。

  建設(shè)具有國(guó)際影響力半導(dǎo)體封測(cè)研發(fā)中心

  在部分領(lǐng)域引領(lǐng)國(guó)際產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展,通過(guò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和成套技術(shù)輸出持續(xù)支撐國(guó)內(nèi)技術(shù)升級(jí)。

  封測(cè)聯(lián)盟通過(guò)聯(lián)合成員單位,最大限度地發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研合作的優(yōu)勢(shì),成員單位共同承擔(dān)國(guó)家科技專(zhuān)項(xiàng),包括國(guó)家02專(zhuān)項(xiàng)、重點(diǎn)科技支撐項(xiàng)目等重大科研課題,以“十一五”立項(xiàng)的封裝形式配套裝備及材料為突破口,在設(shè)備、材料、測(cè)試儀器、引線(xiàn)框架等多個(gè)項(xiàng)目上開(kāi)展攻關(guān),強(qiáng)化了產(chǎn)業(yè)鏈上下游、供需雙方的緊密合作。

  建設(shè)在國(guó)際半導(dǎo)體封測(cè)領(lǐng)域中具有影響力的研發(fā)中心,并在部分領(lǐng)域引領(lǐng)國(guó)際產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展,通過(guò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和成套技術(shù)的輸出持續(xù)支撐國(guó)內(nèi)封測(cè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)。結(jié)合上下游產(chǎn)業(yè)鏈的需求,建設(shè)成為行業(yè)共性技術(shù)研發(fā)平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)孵化和人才培養(yǎng)基地。

  研發(fā)中心是以先進(jìn)封裝/系統(tǒng)集成技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)為主業(yè)的、按企業(yè)化運(yùn)營(yíng)的國(guó)家級(jí)研發(fā)平臺(tái),兼顧我國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)短期和長(zhǎng)期的發(fā)展。研發(fā)中心在未來(lái)半導(dǎo)體封測(cè)先導(dǎo)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)方面,立足于我國(guó)集成電路和電子制造產(chǎn)業(yè)特色,在超越摩爾定律技術(shù)方向(以TSV技術(shù)為主要技術(shù)路線(xiàn))的部分領(lǐng)域引領(lǐng)全球技術(shù)/產(chǎn)業(yè)發(fā)展;在現(xiàn)有封測(cè)技術(shù)發(fā)展方面,開(kāi)發(fā)我國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)急需的共性前沿技術(shù),在主流的技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展上趕上和部分超越國(guó)外封測(cè)大廠(chǎng);在系統(tǒng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中,充分利用先進(jìn)封裝技術(shù),結(jié)合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高附加值多功能集成電子產(chǎn)品的強(qiáng)勁需求,研究和開(kāi)發(fā)廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療電子、綠色能源、手機(jī)終端模塊等方面的產(chǎn)品。

  建設(shè)具有影響力的研發(fā)中心,有利于進(jìn)一步提高我國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力,可持續(xù)帶動(dòng)具有中國(guó)特色半導(dǎo)體封測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈的發(fā)展,為打造我國(guó)世界級(jí)封測(cè)企業(yè)提供技術(shù)支撐,同時(shí)提高我國(guó)半導(dǎo)體封測(cè)產(chǎn)業(yè)在國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局中的地位。

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