第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)
1、定義
封裝是指把硅片上的電路管腳，用金屬導(dǎo)線接引到外部接頭處，以便與其它器件連接。
在foundry（加工廠）生產(chǎn)出來的芯片都是裸片（die），這種裸片上只有用于封裝的壓焊點(diǎn)（pad），是不能直接應(yīng)用于實際電路當(dāng)中的。而且裸片極易受外部環(huán)境的溫度、雜質(zhì)和物理作用力的影響，很容易遭到破壞，所以必須封入一個密閉空間內(nèi)，引出相應(yīng)的引腳，才能作為一個基本的元器件使用。
IC封裝就是做的就是這種工作，通過金屬線綁定pad和封裝引腳，并采用強(qiáng)度較高的外殼將裸片包住，只露出引腳，就成了可以直接焊接在PCB板上的元器件。通常，封裝和測試都是一體的，即做完封裝后直接進(jìn)行產(chǎn)品的測試工作，包括功能、性能和各種電氣特性。測試完的產(chǎn)品可以直接提交給設(shè)計公司上市銷售。
2、性能
鍵合線主要應(yīng)用于晶體管、集成電路等半導(dǎo)體器件的電極部位或芯片與外部引線的連接，雖然有不用鍵合線的鍵合方法，但目前90％的IC的產(chǎn)品仍以鍵合線來封裝。鍵合線焊接點(diǎn)的電阻，它在芯片和晶片中所占用的空間，焊接所需要的間隙，單位體積導(dǎo)電率，鍵合線延展率，化學(xué)性能、抗腐蝕性能和冶金特性等特性必須滿足的一定的要求才能得到良好的鍵合特性。元素周期表中過渡組金屬元素中，銀、銅、金和鋁等四種金屬元素具有較高的導(dǎo)電性能，同時兼有上述性能，可以作為集成電路的鍵合線。
3、應(yīng)用特點(diǎn)
引線鍵合工藝中所用導(dǎo)電絲主要有金絲、銅絲和鋁絲，由于金絲價格昂貴、成本高，并且Au/Al金屬學(xué)系統(tǒng)易產(chǎn)生有害的金屬間化合物，使鍵合處產(chǎn)生空腔，電阻急劇增大，導(dǎo)電性破壞甚至產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重影響接頭性能。因此人們一直嘗試使用其它金屬替代金，由于銅絲價格便宜、成本低、具有較高的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，并且Cu/Al金屬間化合物生長速于Au/Al，不易形成有害的金屬間化合物。近年來，銅絲引線鍵合日益引起人們的興趣。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
80年代出現(xiàn)了芯片載體封裝，簡稱LCC（LeadChipCarrier），其中有陶瓷無引線芯片載體LCCC（LeadlessCeramicChipCarrier）、塑料有引線芯片載體PLCC（PlasticLeadedChipCarrier）、小尺寸封裝SOP（SmallOutlinePackage）、塑料四邊引出扁平封裝PQFP（PlasticQuadFlatPackage）。
BGA封裝具有以下特點(diǎn)：
a）I/O引腳數(shù)雖然增多，但引腳之間的距離遠(yuǎn)大于QFP封裝方式，提高了成品率。
b）雖然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善電熱性能。
c）信號傳輸延遲小，適應(yīng)頻率大大提高。
d）組裝可用共面焊接，可靠性大大提高。
CSP芯片尺寸封裝
隨著全球電子產(chǎn)品個性化、輕巧化的需求蔚為風(fēng)潮，1994年9月日本三菱電氣研究出CSP（ChipSizePackage）封裝。它減小了芯片封裝外形的尺寸，做到裸芯片尺寸有多大，封裝尺寸就有多大。即封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍，IC面積只比晶粒（Die）大不超過1.4倍。
CSP封裝又可分為四類：
a）LeadFrameType（傳統(tǒng)導(dǎo)線架形式），代表廠商有富士通、日立、Rohm、高士達(dá)（Goldstar）等等。
b）RigidInterposerType（硬質(zhì)內(nèi)插板型），代表廠商有摩托羅拉、索尼、東芝、松下等等。
c）FlexibleInterposerType（軟質(zhì)內(nèi)插板型），其中最有名的是Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表廠商包括通用電氣（GE）和NEC。
d）WaferLevelPackage（晶圓尺寸封裝）：有別于傳統(tǒng)的單一芯片封裝方式，WLCSP是將整片晶圓切割為一顆顆的單一芯片，它號稱是封裝技術(shù)的未來主流，已投入研發(fā)的廠商包括FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。
CSP封裝具有以下特點(diǎn)：
a）滿足了芯片I/O引腳不斷增加的需要。
b）芯片面積與封裝面積之間的比值很小。
c）極大地縮短延遲時間。CSP封裝適用于腳數(shù)少的IC，如內(nèi)存條和便攜電子產(chǎn)品。未來則將大量應(yīng)用在信息家電（IA）、數(shù)字電視（DTV）、電子書（E-Book）、無線網(wǎng)絡(luò)WLAN／GigabitEthemet、ADSL／手機(jī)芯片、藍(lán)牙（Bluetooth）等新興產(chǎn)品中。略……
第三節(jié) 上游行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析
一、市場運(yùn)行情況分析
（一）國內(nèi)銅精礦產(chǎn)量創(chuàng)新高，精煉銅生產(chǎn)、消費(fèi)繼續(xù)增長
據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2010年我國主要銅產(chǎn)品產(chǎn)量躍上新的臺階，其中銅精礦產(chǎn)量為115.6萬噸，同比增長20.2%，創(chuàng)歷史新高；精煉銅產(chǎn)量繼續(xù)保持增長，達(dá)到457.3萬噸，同比增長11.3%；銅材產(chǎn)量達(dá)1009.3萬噸，同比增長13.6%。
由于國內(nèi)外市場銅價震蕩上行，進(jìn)口銅精礦加工費(fèi)劇烈波動，刺激了國內(nèi)銅礦山的生產(chǎn)積極性，這是促使我國銅精礦產(chǎn)量大幅度增長的主要原因。另外，內(nèi)蒙古、云南等地區(qū)新建礦山陸續(xù)達(dá)產(chǎn)等因素，也是2010年國內(nèi)銅精礦產(chǎn)量出現(xiàn)較大幅度增長的重要原因。
2010年國內(nèi)精煉銅生產(chǎn)在需求繼續(xù)穩(wěn)步增長的帶動下，產(chǎn)能擴(kuò)張勢頭不減，當(dāng)年新增銅冶煉和精煉產(chǎn)能分別為23萬噸/年和59萬噸/年，年底總產(chǎn)能分別達(dá)到347萬噸/年和588萬噸/年，支撐了我國精煉銅產(chǎn)量的持續(xù)增加。
2010年盡管國內(nèi)電力行業(yè)投資出現(xiàn)下降，但2009年大幅增加的投資在2010年仍產(chǎn)生效果，繼續(xù)對銅需求增長提供支撐。空調(diào)制冷行業(yè)2010年也超預(yù)期增長，內(nèi)需和出口都有不俗的表現(xiàn)，尤其是出口強(qiáng)勁，帶動了銅產(chǎn)品的間接出口。國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2010年我國主要用銅產(chǎn)品如汽車、交流電動機(jī)、冰箱冷柜、空調(diào)、電力電纜等產(chǎn)品產(chǎn)量均有較大增幅。這表明國內(nèi)銅需求態(tài)勢良好。
（二）銅精礦、廢銅進(jìn)口增長，精煉銅進(jìn)口仍維持在高水平
據(jù)海關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2010年我國精煉銅進(jìn)口量為292.2萬噸，同比下滑8.3%，但仍是歷史第二進(jìn)口高峰年。進(jìn)口下降的主要原因是去年進(jìn)口量過大，社會庫存充裕，市場供應(yīng)過剩。此外，2010年下半年以來，國內(nèi)銅價始終弱于國際市場，導(dǎo)致進(jìn)口虧損較為嚴(yán)重。但是國內(nèi)銅供應(yīng)雖然過剩，很多是民間庫存或停留在保稅倉庫，并沒有直接反映到現(xiàn)貨市場中來。另外，2010年下半年國內(nèi)外市場銅價持續(xù)向好，在國內(nèi)實體經(jīng)濟(jì)投資渠道有限、國家調(diào)控房地產(chǎn)投資、股票市場表現(xiàn)一般、通貨膨脹預(yù)期強(qiáng)烈的背景下，投資者出于對后市繼續(xù)看好的因素，趁銅價相對低買入，也是推動精煉銅大量進(jìn)口的重要因素。
2010年我國銅原料進(jìn)口繼續(xù)穩(wěn)定增長，其中廢銅進(jìn)口436.4萬實物噸，同比增長9.2%；銅精礦進(jìn)口646.8萬實物噸，同比增長5.5%。2010年第三季度后，進(jìn)口銅精礦現(xiàn)貨加工費(fèi)的大幅反彈，對支持銅精礦進(jìn)口起到重要支撐作用。結(jié)合國內(nèi)銅精礦產(chǎn)量綜合分析，2010年國內(nèi)銅精礦供應(yīng)出現(xiàn)小幅過剩局面。
（三）國內(nèi)外市場銅價震蕩上行
國際市場銅價創(chuàng)歷史新高。2010年上半年國際市場銅價呈沖高回落局面，在8000美元/噸附近有較大壓力；下半年除8月、11月出現(xiàn)一定波動外，其余時間幾乎表現(xiàn)為單邊上揚(yáng)態(tài)勢，年底接連刷新紀(jì)錄高位，年末報收9660美元/噸，與2009年12月31日收盤價相比，上漲31%。2010年倫敦金屬交易所（LME）三個月期貨銅價最低點(diǎn)是6月7日的6038美元/噸，最高點(diǎn)是12月31日創(chuàng)下的9687美元/噸。2010年倫敦金屬交易所當(dāng)月和三個月期貨銅平均價為7534美元/噸和7550美元/噸，同比分別上漲46.3％和46％。
國內(nèi)銅價走勢弱于國際市場。2010年國內(nèi)市場銅價走勢整體基本與國際市場一致，但下半年在國際市場銅價連創(chuàng)新高的背景下，國內(nèi)價格滯漲明顯。雖然這與人民幣升值有關(guān)，但也表明市場信心明顯不如國際市場。年底上海期貨交易所三個月期貨銅收盤價為71850元/噸，與2009年12月31日收盤價相比，上漲19.9%。上海金屬交易所三個月期銅價最低點(diǎn)是6月8日的48800元/噸，最高點(diǎn)是12月31日的71970元/噸。2010年上海金屬交易所當(dāng)月和三個月期銅平均價為59225元/噸和59296元/噸，同比分別上漲41.4％和43.3％。
二、市場預(yù)測
2011年中國的貨幣政策將從"適度寬松"轉(zhuǎn)向"穩(wěn)健"，會對全球銅價上行形成壓力。但是全球經(jīng)濟(jì)繼續(xù)向好的趨勢有望在2011年繼續(xù)維持，使國內(nèi)外市場銅的供需基本面良好。
預(yù)計2011年全球的銅消費(fèi)增長速度繼續(xù)大于供應(yīng)，精煉銅市場將會出現(xiàn)約30余萬噸的供應(yīng)短缺，對銅價走勢形成強(qiáng)勁支撐。此外，國際市場銅ETF交易的推出，也會引發(fā)銅價的上漲。在銅市場供應(yīng)緊張以及中國大量進(jìn)口的背景下，預(yù)計2011年國內(nèi)外市場銅價運(yùn)行水平將高于2010年，趨勢將呈現(xiàn)前高后低，國內(nèi)價格則有補(bǔ)漲希望。
目前市場銅價已遠(yuǎn)高于生產(chǎn)成本，其走勢更多的受到貨幣政策等因素影響。ETF交易基金的推出，使得銅商品的金融屬性更為突出。一系列新推出的上市交易基金投資者提供了新的投資期貨工具，進(jìn)一步引發(fā)了投資者的熱情，繼續(xù)對銅價形成支持。
價格的上漲將帶動銅生產(chǎn)的發(fā)展。但銅礦開發(fā)方面受缺乏大型項目投產(chǎn)、礦石開采品位下降以及罷工等因素影響，將限制產(chǎn)量的增長，必然導(dǎo)致全球銅精礦供應(yīng)出現(xiàn)緊張。2011年開始中國新建銅冶煉項目進(jìn)入投產(chǎn)高峰期，但受原料供應(yīng)限制，產(chǎn)能利用率將出現(xiàn)下降。
隨著全球經(jīng)濟(jì)的逐步回暖，精煉銅消費(fèi)有望繼續(xù)保持增長趨勢，但高銅價對消費(fèi)也將形成一定的抑制作用。2011年中國銅消費(fèi)增長面臨一些不利因素。一是電力行業(yè)投資萎縮預(yù)計將對2011年的銅消費(fèi)帶來不利影響；二是人民幣持續(xù)升值會對機(jī)電產(chǎn)品出口形成壓力，影響國內(nèi)銅消費(fèi)。整體分析，2011年中國銅消費(fèi)還會繼續(xù)增長，但增幅將有所回落。
2011年中國精煉銅供應(yīng)缺口將較上年有所擴(kuò)大，預(yù)計為244萬噸左右，需要靠進(jìn)口彌補(bǔ)。雖然國內(nèi)銅供應(yīng)已經(jīng)連續(xù)幾年出現(xiàn)過剩，但在市場對銅價后市看好的情況下，過剩量并未完全反映到現(xiàn)貨市場上來。特別是銅的金融屬性日益顯現(xiàn)，對投資者具有較強(qiáng)吸引力。這樣，預(yù)計2011年我國精煉銅進(jìn)口量仍將保持較高水平。
此外，由于原料的對外依賴度高，進(jìn)口銅精礦長單加工費(fèi)有所提高，預(yù)計2011年我國銅精礦進(jìn)口量仍將有一定增長。
2005-2010年精煉銅產(chǎn)量增長統(tǒng)計表 單位：萬噸，%
第四節(jié) 下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況分析
集成電路產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心。隨著全球信息化、網(wǎng)絡(luò)化和知識經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，集成電路產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位越來越重要，它以其無窮的變革、創(chuàng)新和極強(qiáng)的滲透力，推動著信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展?，F(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的數(shù)據(jù)表明，每1～2元集成電路產(chǎn)值能帶動10元左右電子信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，進(jìn)而帶動100元左右的GDP增長。
集成電路產(chǎn)業(yè)是具有戰(zhàn)略性和市場性雙重特性的產(chǎn)業(yè)。在國防建設(shè)和國家安全領(lǐng)域，集成電路在信息戰(zhàn)和武器裝備中起著維護(hù)國家意志、捍衛(wèi)國家主權(quán)的作用；在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和增強(qiáng)綜合國力的過程中，集成電路又是核心競爭力的體現(xiàn)。集成電路產(chǎn)業(yè)已成為事關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國防建設(shè)、人民生活和信息安全的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
在當(dāng)今全面建設(shè)社會主義小康社會的歷史時期，大力發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)，盡快建立一個技術(shù)先進(jìn)、有自主創(chuàng)新能力、有一定經(jīng)濟(jì)規(guī)模的集成電路產(chǎn)業(yè)體系，對于“堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化”，走新型工業(yè)化道路，實現(xiàn)跨越式發(fā)展；保障信息安全、經(jīng)濟(jì)安全、提高武器裝備的信息化水平，增強(qiáng)國防實力，確保國家安全；推動社會進(jìn)步，提高人民生活水平，具有極其重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實意義。
我國集成電路產(chǎn)業(yè)的建設(shè)最早可以追隨到1956年，國務(wù)院組織全國科學(xué)家制訂了《1956年至1967科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃綱要》，半導(dǎo)體技術(shù)被列為國家重點(diǎn)科學(xué)技術(shù)項目。集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過了四十多年的發(fā)展，經(jīng)歷了自力更生的初創(chuàng)期（1956年~1978年）、改革開放后的探索發(fā)展期（1979年~1989年）以及重點(diǎn)建設(shè)時期（1990年~1999年）。特別是自2000年6月24日國務(wù)院發(fā)布《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》（國發(fā)18號文）以來，我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入了政策引導(dǎo)、改善環(huán)境、吸引外來資金的快速發(fā)展期。我國集成電路產(chǎn)業(yè)迎來了發(fā)展的黃金十年。
2001-2009年我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額及增長率
我國集成電路產(chǎn)業(yè)近年來增長迅猛，銷售額從2001年的約200億元增長到2007年的1251億元，達(dá)到頂峰。該時期是我國集成電路最好的發(fā)展時期，銷售收入年平均增長速度超過30%，是同期全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)。受全球金融風(fēng)暴影響，2008年、2009年產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有所下降。但縱觀全球，在近十年間我國IC產(chǎn)業(yè)增速始終保持高于全球集成電路產(chǎn)業(yè)增速約10個百分點(diǎn)。在產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時，IC產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步趨于合理，設(shè)計業(yè)和芯片制造業(yè)在產(chǎn)業(yè)中的比重顯著提高。
在芯片制造方面，以中芯國際為代表的一批集成電路企業(yè)相繼建立，為我國集成電路的快速發(fā)展提供了必要的基礎(chǔ)條件，進(jìn)而帶動了我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的整體發(fā)展。2000年以后新投資的集成電路制造廠或生產(chǎn)線項目主要有：
中芯國際（北京），CMOS，12英寸，0.13~0.09µm，2萬片/月；
中芯國際（上海），CMOS，8英寸，0.25~0.13µm，10萬片/月；
中芯國際（上海），CMOS，12英寸，0.09~0.045µm，2萬片/月；
中芯國際（天津），BiCMOS，8英寸，0.35~0.25µm，3.5萬片/月；
武漢新芯（中芯國際），CMOS，12英寸，0.18~0.09µm，2萬片/月；
成都成芯（已被TI收購），CMOS，8英寸，0.25~0.13µm，4.5萬片/月；
上海宏力，CMOS，8英寸，0.25µm，4.3萬片/月；
和艦科技（蘇州），CMOS，8英寸，0.13~0.09µm，4萬片/月；
松江臺積電，CMOS，8英寸，0.25µm，4萬片/月；
上海新進(jìn)（冶金所），BiCMOS，6英寸，1~2µm，5000片/月；
中緯積體（寧波），CMOS，6英寸，0.5µm，2萬片/月；
無錫華潤電子，MOS，6英寸，0.6~0.35µm，2萬片/月；
吉林華微（沈陽），CMOS，6英寸，1~1.5µm，1萬片/月；
杭州士蘭電子，Bipolar，5英寸，2~0.8µm，1萬片/月；
重慶茂德，F(xiàn)lash，LCD驅(qū)動等，8英寸，0.18µm，6萬片/月；
大連英特爾，CMOS，12英寸，90nm，5.2萬片/月；
Foundry的大規(guī)模建成推進(jìn)了設(shè)計業(yè)的迅速發(fā)展。
在芯片設(shè)計方面，世紀(jì)伊始，工信部（原信息產(chǎn)業(yè)部）組織實施了“中國芯”工程，大力扶持國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)IC產(chǎn)品的研發(fā)。科技部在863計劃中安排了集成電路設(shè)計重大專項。隨著國家鼓勵集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策和相應(yīng)措施的出臺，在國務(wù)院政策的鼓舞下，各地方積極改善集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，設(shè)立集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展園區(qū)，掀起了一股全國范圍的集成電路投資熱。先后建立了北京、上海、無錫、杭州、深圳、西安、成都等7個集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)化基地（后來香港也加入其中，成為7+1模式）。不同經(jīng)濟(jì)性質(zhì)、不同運(yùn)行機(jī)制、不同技術(shù)背景的眾多設(shè)計企業(yè)如雨后春筍般迅速崛起。除了8個國家級集成電路產(chǎn)業(yè)化基地，還建成15個國家級人才培訓(xùn)基地以及各類IP庫、IP交易、專利檢索等為服務(wù)宗旨的支撐平臺。據(jù)不完全統(tǒng)計，2009年我國集成電路設(shè)計業(yè)的總銷售額為269.92億元，約占我國集成電路產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的24.3%。我國十大集成電路設(shè)計企業(yè)的銷售額入門門檻已超過4億元人民幣，全國最大的集成電路設(shè)計公司深圳海思半導(dǎo)體有限公司的銷售額已經(jīng)達(dá)到39.11億元人民幣。經(jīng)過近十年的發(fā)展，我國集成電路設(shè)計業(yè)已渡過了初始的創(chuàng)業(yè)期，進(jìn)入快速成長的發(fā)展階段。
在封裝測試業(yè)方面，我國半導(dǎo)體封裝業(yè)從1956年研制出我國第一支晶體管開始，至今已發(fā)展成為占據(jù)我國半導(dǎo)體行業(yè)約半壁江山的大產(chǎn)業(yè)。2009年，全國封裝業(yè)銷售額約為498.16億元，約占我國集成電路產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的45%。目前，全球最大的封裝廠商都已在中國大陸建有生產(chǎn)基地。中國境內(nèi)較大的集成電路封裝測試企業(yè)約為70家，其中本地或本地控股的有22家，其余48家均為獨(dú)資、臺資或外方控股企業(yè)，而近60%的企業(yè)集中在長三角地區(qū)。在封裝技術(shù)方面，隨著封裝產(chǎn)品的多樣化和高端封裝產(chǎn)品的需求增加，封裝企業(yè)在新技術(shù)的開發(fā)和生產(chǎn)上作出了更多的努力，取得了許多新的進(jìn)展，逐步改變原來以中低檔塑料封裝為主的局面。
回顧近十年集成電路產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，業(yè)界普遍認(rèn)為：國內(nèi)市場的增長、優(yōu)惠政策的激勵、投資環(huán)境的改善、產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)、全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移和“海歸”的回國創(chuàng)業(yè)等是推動發(fā)展的重要因素。
工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2010年我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入1440.2億元，僅占全球市場的8.6％。而與此同時，作為全球最大的集成電路市場，我國自行設(shè)計生產(chǎn)的產(chǎn)品只能滿足市場需求的20％，CPU、存儲器等通用芯片主要依靠進(jìn)口，國內(nèi)通信、網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)電子等產(chǎn)品中的高檔芯片也基本依靠進(jìn)口。集成電路已連續(xù)7年成為最大宗的進(jìn)口商品，2010年進(jìn)口額高達(dá)1569.9億美元。
"十二五"期間，我國將引導(dǎo)芯片企業(yè)與整機(jī)企業(yè)加強(qiáng)合作，實施若干個聯(lián)接芯片與整機(jī)的"一條龍"專項，以整機(jī)升級推動芯片研發(fā)，集中突破一批需求迫切、量大面廣的通用芯片及重點(diǎn)領(lǐng)域的專用芯片，以芯片研發(fā)支撐整機(jī)升級，增強(qiáng)國產(chǎn)整機(jī)的市場競爭優(yōu)勢，打造芯片與整機(jī)互動發(fā)展的大產(chǎn)業(yè)鏈。
預(yù)計到2015年，我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模將翻一番，銷售收入將達(dá)到3300億元，滿足27.5％國內(nèi)市場需求。同時，集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，并開發(fā)出一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心芯片，國內(nèi)重點(diǎn)整機(jī)企業(yè)應(yīng)用自主開發(fā)集成電路產(chǎn)品的比例達(dá)到30％左右。略……
第五節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
第六節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢分析
當(dāng)今，全球的IC制造商普遍采用3種金屬互連工藝，即：銅絲與晶片鋁金屬化層的鍵合工藝，金絲與晶片銅金屬化層的鍵合工藝以及銅絲與晶片銅金屬化層的鍵合工藝。近年來第一種工藝用得最為廣泛，后兩者則是今后的發(fā)展方向。
1、銅絲與晶片鋁金屬化層的鍵合工藝
近年來，人們對銅絲焊、劈刀材料及新型的合金焊絲進(jìn)行了一些新的工藝研究，克服了銅易氧化及難以焊接的缺陷。采用銅絲鍵合不但使封裝成本下降，更主要的是作為互連材料，銅的物理特性優(yōu)于金。特別是采用以下’3種新工藝，更能確保銅絲鍵合的穩(wěn)定性。
（1）充惰性氣體的EFO工藝：常規(guī)用于金絲球焊工藝中的EFO是在形成焊球過程中的一種電火花放電。但對于銅絲球焊來說，在成球的瞬間，放電溫度極高，由于劇烈膨脹，氣氛瞬時呈真空狀態(tài)，但這種氣氛很快和周圍的大氣相混合，常造成焊球變形或氧化。氧化的焊球比那些無氧化層的焊球明顯堅硬，而且不易焊接。新型EFO工藝是在成球過程中增加惰性氣體保護(hù)功能，即在一個專利懸空管內(nèi)充入氮?dú)?，確保在成球的一瞬間與周圍的空氣完全隔離，以防止焊球氧化，焊球質(zhì)量極好，焊接工藝比較完善。這種新工藝不需要降低周圍氣體的含氧量，用通用的氮?dú)饧纯?，因此降低了成本?/div>
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（2）OP2工藝：銅絲球焊和金絲球焊的正常焊接溫度為175-225℃。在該溫度范圍內(nèi)，銅線很快被氧化，如果表面沒有保護(hù)層就無法焊接。所以需要進(jìn)行抗氧化的表面處理形成可靠的可焊接表面層。
（3）MRP工藝：絲焊鍵合工藝的有限元模型的建立為焊接材料和工具圖形的效果提供了新的認(rèn)識。通過金絲焊球和銅絲焊球的變形而產(chǎn)生的壓力圖形比較，可以看出在銅絲球焊過程中的底層焊盤的力要大一些。同樣高度的銅、金焊球，銅焊球的焊接壓力大，硬度明顯高于金，但比金焊球容易變形。硬度和模量是焊絲的主要參數(shù)。為降低其硬度，以前人們是依靠采用純度高達(dá)99.999%或99.9999%的銅，因為純度低則硬度高。
目前最新的方法是結(jié)合專利的焊接和焊絲制造工藝，在降低模量的同時提高了焊接質(zhì)量和產(chǎn)量。MRP工藝可以提高銅焊點(diǎn)的拉伸強(qiáng)度，一般對于10um直徑的Cu來說，采用MRP的焊接強(qiáng)度可達(dá)5-6g，若不采用MRP，焊接強(qiáng)度僅有1-2g。此外，還可改善由細(xì)直徑焊接頭和細(xì)間距劈刀產(chǎn)生的銅球焊接點(diǎn)的失效模式。
2、金絲與晶片銅金屬化層的鍵合工藝
焊區(qū)間距降低到55um以下后，金絲球焊工藝可以代表許多元器件銅金屬化互連的整體級別。金是貴金屬，不需要球成型的保護(hù)性氣體。然而未受保護(hù)的晶片金屬化銅在正常工藝溫度下易氧化。因此，在組裝工藝即劃片、芯片粘結(jié)、熱固化以及絲焊鍵合過程中，需要加入特殊的清洗、保護(hù)性表面處理和OP2工序中以防金屬化銅的氧化。試驗證實，銅絲焊球的形狀及剪切強(qiáng)度在銅金屬化焊盤上與鋁金屬化焊盤上的質(zhì)量一樣。但是金、銅的擴(kuò)散率明顯低于金-鋁。金-銅金屬間的化合成型較低，很少出現(xiàn)空洞，因而可靠性高于金-鋁。
3、銅絲與晶片銅金屬化層的鍵合工藝
元器件的工作速度是銅絲與晶片銅金屬化層的鍵合工藝發(fā)展的主要驅(qū)動力。銅楔焊是在室溫下進(jìn)行的焊接工藝，而球焊接則需要提高溫度來輔助焊球成型。楔焊接的一個主要缺點(diǎn)是其焊接速度低于球焊接。然而，目前較新型的楔焊機(jī)在生產(chǎn)率和精確度方面都取得了顯著的提高，可達(dá)到每秒5根絲的生產(chǎn)速率，而且焊絲間距為50um。因此，這種銅絲與晶片銅金屬化層的鍵合工藝能滿足最佳功能與特性設(shè)計要求。其中：（1）有超長或跨接鍵合絲的封裝設(shè)計，焊絲直徑小于20um。（2）金絲直徑小于17um時，其阻抗或電阻特性很難滿足一些封裝要求，而銅絲的導(dǎo)電率比金絲高，直徑也小于金絲；（3）銅絲具有超強(qiáng)的電特性，可滿足數(shù)據(jù)傳輸速率和射頻要求。略……
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