我国微电子封装研发能力现状

我国微电子封装研发能力现状1 引言近四十年中，封装技术日新月异，先后经历了四次重大技术发展。

第一次在20世纪70年代中叶，产生双列直插式引脚封装(DIP)技术；第二次在20世纪80年代，是以四边引线扁平封装(QFP)为代表的四边引出I/O端子为主要特征的表面贴安装型；第三次发生在20世纪90年代的以焊球阵列封装(BGA)为代表的封装技术；第四次发生在21世纪初，以系统封装(SIP)为代表的最新一代封装形式，把半导体封装技术引人一个全新的时代(见图1)。

封装技术的发展及进步，在某种程度上与科研开发的水平和封装界人才的素质有着密切的关系。

目前我国从事电子封装研究开发与人才培养的机构大致为研究院所，高等院校和一些研发服务机构。

2 电子封装科研院所2．1 概况我国科研院所从事电子封装技术研究是与电子元器件的研制同时起步的，随着电子元器件技术的发展，电子封装技术同步发展。

特别是集成电路技术的发展，促进了电子封装技术日新月异的变化。

目前，全国从事封装技术研究的科研院所有33家，其中信息产业部系统16家，其他系统17家。

从事封装研究的从业人员1890余人，其中技术人员900余人，主要从事：陶瓷外壳封装、塑料外壳封装、金属外壳封装、金属-陶瓷外壳封装以及外壳研制、封装设备研制、封装材料研制、测试技术研究、封装技术培训及咨询服务。

封装形式从DIP、SOP、OFP、LCC到BGA、CSP、FC、WLP等，引脚数从8发展到目前的391，标志着封装技术达到了新的水平。

2．2 从事封装技术研究与培训的科研院所主要有中科院上海微系统与信息技术研究所、中科院微电子学研究所、中科院微电子中心、中国电子科技集团公司第二十四、四十七、五十八研究所、中国航天时代电子公司第七七一所、济南半导体所、航天时代电子公司研究院微电子技术研究部等。

中科院上海微系统与信息技术研究所、中科院电子学研究所、中科院微电子中心等科研机构主要进行封装技术研究，并部分进行过短期封装技术培训，从业人员120余人，其中技术人员70余人。

中国电子科技集团公司第二十四、四十七、五十八研究所、航天时代电子公司第七七一所主要从事陶瓷后封装技术研究，从业人员190余人，其中技术人员70余人，封装形式有DIP、SOP、LCC、。

BGA、QFP等，管脚数从8条～260条都可以进行封装。

济南半导体所主要进行分立器件及集成电路塑料封装研究，并进行一定的生产，另外还有引线框架、外壳等技术研究，从业人员230人，其中技术人员90人(见表1)。

2．3 从事外壳与特种器件封装研究的科研院所主要有中国电子科技集团公司第十三、五十五、四十四、四十三、四十、二十六研究所、中国航天集团第六零七研究所、青岛半导体研究所等(见表2)。

2．4 从事封装设备的科研院所主要有中国电子科技集团公司第四十五、二研究所等。

中国电子科技集团公司第四十五、第二研究所主要进行封装设备研究，从业人员380人，其中技术人员190人，主要研制键合机、点胶机、全自动精密划片机、探针测试台等封装、测试设备(见表3)。

2．5 从事封装可靠性与标准化研究的科研院所主要有信息产业部电子第四、第五研究所、中国电子科技集团公司第五十八研究所检测中心等。

信息产业部电子四所进行封装标准化技术研究，从业技术人员5人。

信息产业部电子五所进行封装可靠性技术研究、产品检验等。

从业人员30人，其中技术人员20人。

中国电子科技集团公司第五十八研究所检测中心进行高密度封装、特殊封装电子元器件的检测及可靠性试验、质量检验等，从业人员30余人，其中技术人员20余人(见表4)。

2．6 从事封装材料研究的科研院所主要有昆明贵研铂业股份有限公司、无锡化工研究院、中国科学院沈阳金属研究所、北京有色金属与稀土应用研究所、中国电子科技集团公司第十五研究所等。

昆明贵研铂业股份有限公司主要研制金锡合金箔材、贵金属合金钎焊材料、低温熔封钎料等系列产品，钎料熔点从100℃～1 900℃，钎料产品有箔带材、丝材、粉末、膏状钎料和复合钎料。

无锡化工研究院主要研制xHPD系列环氧模塑料、电子级环氧模塑料等。

从业人员210余人，其中技术人员150人。

中国科学院沈阳金属研究所电子互连材料研究部主要进行微电子互连材料、互连界面疲劳性能、界面的化学反应及界面精细结构、评价异种材料界面连接强度的微压痕技术、透射电镜下界面材料疲劳过程的原位观察与铁电效应的应用等研究。

北京有色金属与稀土应用研究所主要进行封装焊料研究。

中国电子科技集团公司第十五研究所主要进行电路封装方面研究的（见表5）。

2．7 从事测试技术研究的科研院所主要有北京微电子技术研究所、中国电子科技集团公司第五十八研究所测试部、西安微电子检测中心、北京自动测试技术研究所、中国航天集团第二研究院测试中心、广州集成电路测试中心等。

北京微电子技术研究所进行存储器、AD/DA等集成电路封装与测试技术研究。

从业人员144人，其中技术人员62人。

中国电子科技集团公司第五十八研究所测试部进行测试技术研究，可进行系统集成芯片、存储器电路、各类逻辑电路测试等，从业人员110余人，其中技术人员60余人。

西安微电子检测中心主要进行集成电路测试、筛选、测试软硬件开发。

中国航天集团第二研究所院测试中心主要进行各类数字集成电路、模拟集成电路、以及专用集成电路的测试研究。

广州集成电路测试中心主要进行(SOC)、以及各类存储器的测试服务。

北京自动测试技术研究所是国内唯一的从事集成电路测试技术研究的专业研究所，该所从事CPU、DSP、存储器等各类大规模集成电路的测试及服务。

全所从业人数126人，其中技术人员67人(见表6)。

3 高等院校的电子封装科研及人才培养机构国内高等院校在后封装技术的研究上起步比较早，但是在教育力量上的投入是在近6年才开始，并逐渐地在各个高校得到重视和加强。

一般情况下，各个学校大都在电子信息学科、机械学科、材料学科进行本科生的教育和硕士研究生的培养。

学时数一般在50～100学时左右。

目前开展封装技术研究和人才培养较好的学校有：哈尔滨工业大学、清华大学、复旦大学、华中科技大学、上海交通大学、北京工业大学、哈尔滨理工大学、北京科技大学、电子科技大学、桂林电子工业学院、大连理工大学、南昌航空工业学院、中南大学、南通大学、江南大学等。

在封装技术的研究上，主要以单项技术研究为主，也有的学校已经达到系统研究的水平。

各学校有自己的重点研究方向，专门的封装技术研究机构正在不断建立。

有的已成为封装研究的国家或者部门重点实验室。

目前各个学校都已经认识到封装已经成为一个支柱性行业，封装是一个典型的交叉学科，封装技术应该与芯片制造处于同等重要的地位。

要提高封装技术水平，其前提条件是要从基础做起，培养各个层次的人才，掌握核心技术。

因此，有些学校正在计划建立封装制造本科专业。

很多学校都进行硕士研究生培养，有的学校已经着手进行更高级人才的培养。

有些学校以产、学、研相结合的方式开展封装技术研究和人才培养，依托国家科技攻关和自然基金以及产业化等项目来培养人才，其科研投入仍大于教学。

桂林电子科技大学独具慧眼，率先设立了以微电子封装与组装为教学内容的微电子制造工程专业。

该专业已具备微电子组装与封装自动化系统设计、表面组装工艺设计、产品设计能力。

随着微电子封装、组装人才需求的迅猛增长，国内外许多知名企业与科研机构纷纷踏上该校，吸纳该专业毕业生源。

目前该专业已有多届硕士毕业生和区(省)级微电子表面组装重点实验室。

4 封装研究、开发和服务机构封装研究、开发和服务机构主要集中在"长三角地区"，约有十余家，主要从事半导体封装研究、开发，器件、模块及系统级可靠性试验，与质量和可靠性有关的检测、失效分析、咨询、培训等。

主要单位有：上海新代车辆技术有限公司、中科院上海微系统与信息技术研究所、爱斯佩克测试科技上海有限公司、宜硕科技(上海)有限公司、复旦大学国际微电子分析中心、上海上大瑞沪微系统集成技术有限公司、上海天祥质量技术服务有限公司、通标标准技术服务有限公司上海分公司、品升电子(上海)有限公司、无锡中微华普电子有限公司、无锡艾伯克国际封装技术有限公司等(见表7)。

5 讨论初步统计目前从事封装业研究的科研院所33家、人才培养的院校16家、开发服务机构11家。

分别所占比例见图2。

封装业以投资小、风险小、建设周期短、见效快、利于发展而得到一致认可。

许多发展中国家和地区都是先以发展封装业积累资金、积累市场和技术，然后再发展设计业和晶圆制造业。

我国的台湾省及韩国、新加坡、马来西亚等都是走的这一条路。

从另一个层面上讲，封装业发展到一定的程度上，就会出现资金向晶圆和设计业转移这一现象，从2004、2005年封装业产值在整个Ic行业所占比例略有下降就可以看出这一端倪(见图3)。

然而2006年封装测试业则成为国内集成电路产业发展最大的亮点，随着封装测试业投资的更加活跃，出口需求大幅增长，现有企业大幅扩产，中芯国际在成都的封装厂，美光科技在西安的封装厂，安森美在乐山以及INTEL在成都的一期、二期等数个大型新建项目建成投产，极大的推动了地区集成电路产业的发展。

在这些因素的带动下，国内封装测试行业呈现加速发展的势头，其行业销售收人的年增幅度由2005年的22．1％大幅度提高到48．3％，其年销售收入占集成电路全行业销售收入比例也由2005年的45％上升到49．3％(见图4)，成为带动国内集成电路产业高速发展的主要力量。

另外最近印度和一些东南亚国家及地区正在大力吸引外资到该地办厂建线，日本的几家公司已经开始酝酿在越南的河内和胡志明市投资建设封装生产线。

因此目前的情况对封装业界来说形势严峻。

封装业要不断保持高速发展的势头，除了继续加强产业结构调整外，着重要提高产品的技术含量，重视开发研究，提升技术水平，重视人才培养，特别是重视高校人才培养。

从整个半导体行业宏观发展趋势来观察，2006年，在继2005年发展增长速度减缓的形势下，仍呈现出继续放缓的趋势(见图5)。

据《日本半导体产业新闻时报》分析，中国半导体行业发展增长速度减缓的最大原因是技术人员不足导致了尖端技术和制程的开发落后，影响到尖端产品较少和成品率无法提高，引起收益较差。

因此培养合格的半导体开发和制造工程师迫在眉睫，要强化人才培养的力度和广度，特别是要强调通过高校进行人才培养。

本文摘自《电子与封装》。