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構(gòu)建中國特色3D-TSV產(chǎn)業(yè)鏈

作者:RFID世界網(wǎng)收錄
來源:中國電子報(bào)
日期:2012-03-14 08:54:44
摘要:“十一五”期間,我國集成電路產(chǎn)業(yè)成績顯著,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,與國際先進(jìn)水平相比,我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)仍然薄弱,難以滿足市場需求,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,我國集成電路產(chǎn)業(yè)成績顯著,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,與國際先進(jìn)水平相比,我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)仍然薄弱,難以滿足市場需求,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)可以說是國際化競爭最激烈、產(chǎn)業(yè)資源全球流動和配置最為徹底的產(chǎn)業(yè)之一。我國作為全球最大的整機(jī)生產(chǎn)國和重要的信息化市場,集成電路市場平均增速為兩位數(shù),已成為全球最大的集成電路消費(fèi)市場。在國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)超過了以汽車、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,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)化以及未來五年內(nèi)可能發(fā)生的集成電路科技巨變,都為我國切入新的增長點(diǎn),做大做強(qiáng)集成電路產(chǎn)業(yè)帶來機(jī)會。

  現(xiàn)狀:技術(shù)競爭力偏弱但潛力巨大

  終端產(chǎn)品的需求成為國內(nèi)集成電路封測產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最強(qiáng)大驅(qū)動力。

  國內(nèi)集成電路封測產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)競爭力相對偏弱,主要體現(xiàn)在,一是制造企業(yè)總體規(guī)模不大,國內(nèi)市場中內(nèi)資封測企業(yè)銷售所占比重僅在15%左右;二是國內(nèi)封測企業(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)資封測企業(yè)2011年BGA、CSP、SiP等高端封裝產(chǎn)品的銷售占企業(yè)總體銷售的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)鍵封測裝備及材料基本依賴進(jìn)口。

  盡管目前國內(nèi)集成電路封測產(chǎn)業(yè)與國外相比還存在著較大差距,但是從長遠(yuǎn)來看國內(nèi)封測產(chǎn)業(yè)有很強(qiáng)勁的發(fā)展?jié)摿ΑT阡N售規(guī)模上,前三大內(nèi)資封測企業(yè)2007年銷售總額為40多億元,2010年銷售額達(dá)65億元,增長率達(dá)62.5%;高端產(chǎn)品所占份額,2007年前三大內(nèi)資封測企業(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,部分具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)封裝技術(shù)開始媲美國際先進(jìn)技術(shù)。

  盡管國內(nèi)封測裝備、材料企業(yè)技術(shù)能力比較薄弱,但是通過前期集成電路封測聯(lián)盟的總體協(xié)調(diào)以及國家科技重大專項(xiàng)“關(guān)鍵封測設(shè)備及材料應(yīng)用工程”項(xiàng)目的推動,在實(shí)現(xiàn)多種關(guān)鍵封測設(shè)備及封測材料國產(chǎn)化的同時,集成電路封測裝備、材料企業(yè)與封測工藝企業(yè)之間建立起了有效的溝通機(jī)制。封測企業(yè)通過利用多年來進(jìn)口設(shè)備使用的經(jīng)驗(yàn),將有力推動裝備及材料業(yè)的快速成長,從而提升集成電路封測產(chǎn)業(yè)的整體競爭力。國內(nèi)電子產(chǎn)品市場巨大,對于集成電路封測業(yè)的整體需求依然強(qiáng)勁,終端產(chǎn)品的需求成為國內(nèi)集成電路封測產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最強(qiáng)大驅(qū)動力,有助于國內(nèi)集成電路封測產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

  趨勢:TSV有望延續(xù)摩爾定律

  國內(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)。在后摩爾時代,國際半導(dǎo)體技術(shù)路線圖已經(jīng)明確將封裝作為重要的發(fā)展路線,以系統(tǒng)級封裝(SiP)為代表的多元化器件和功能集成的路線,成為擴(kuò)展摩爾定律的主要趨勢。

  我國集成電路封測業(yè)將進(jìn)入國際主流領(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電子市場作為我國封裝測試市場的主要支撐力量,將在未來十年內(nèi)推動高密度、高性能芯片、超小型化、多引腳的各類 BGA、CSP、WLP、MCM和SiP先進(jìn)封裝產(chǎn)品和封測技術(shù)的快速發(fā)展;汽車電子、功率電子、智能電網(wǎng)、工業(yè)過程控制和新能源電子等市場及國家大飛機(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封測產(chǎn)品和封測技術(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)保電子封裝測試技術(shù)勢在必行。其中環(huán)保電子封裝測試技術(shù)、節(jié)能降耗的封裝技術(shù)和低功耗設(shè)計(jì)將是未來集成電路封裝測試發(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,除了推動封裝技術(shù)的發(fā)展,還將強(qiáng)力推動相關(guān)設(shè)備、材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,構(gòu)建中國特色的3D-TSV產(chǎn)業(yè)鏈,是中國封裝技術(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)帶動作用

  龍頭骨干企業(yè)是發(fā)展集成電路封測產(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)鏈競爭態(tài)勢將會隨著全球產(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)合的跨國企業(yè)與中小企業(yè)的差距會日益拉大。我國集成電路產(chǎn)業(yè)缺乏互動、產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同不夠緊密一直是固有問題,但此時顯得尤為突出,集成電路企業(yè)無疑將遭遇更為巨大的國際競爭壓力,加快完善集成電路產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,推動龍頭骨干企業(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),開發(fā)了不少高技術(shù)含量、高附加值、高競爭力的特色優(yōu)勢產(chǎn)品。集成電路產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日益優(yōu)化,帶動了整個產(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”兩個專項(xiàng)的啟動實(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)品在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平,并進(jìn)入了國家重大裝備配套領(lǐng)域,成為我國參與國內(nèi)國際競爭的優(yōu)勢產(chǎn)品,其中有些產(chǎn)品不僅填補(bǔ)了國內(nèi)空白,還達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

  國內(nèi)封測行業(yè)內(nèi)兩家龍頭企業(yè)間的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,建立了可針對以QFN/LQFP等先進(jìn)封裝外形為主所需的國產(chǎn)關(guān)鍵封測設(shè)備、材料實(shí)施驗(yàn)證的驗(yàn)證平臺;同時聯(lián)合上下游20多家企業(yè)對關(guān)鍵封測設(shè)備及材料進(jìn)行開發(fā),實(shí)現(xiàn)用戶單位與研發(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)的工藝針對性,提升了國內(nèi)封測行業(yè)的整體競爭力。

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

  建設(shè)具有國際影響力半導(dǎo)體封測研發(fā)中心

  在部分領(lǐng)域引領(lǐng)國際產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展,通過知識產(chǎn)權(quán)和成套技術(shù)輸出持續(xù)支撐國內(nèi)技術(shù)升級。

  封測聯(lián)盟通過聯(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,成員單位共同承擔(dān)國家科技專項(xiàng),包括國家02專項(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、測試儀器、引線框架等多個項(xiàng)目上開展攻關(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)在國際半導(dǎo)體封測領(lǐng)域中具有影響力的研發(fā)中心,并在部分領(lǐng)域引領(lǐng)國際產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展,通過知識產(chǎn)權(quán)和成套技術(shù)的輸出持續(xù)支撐國內(nèi)封測產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級。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、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)研究與開發(fā)為主業(yè)的、按企業(yè)化運(yùn)營的國家級研發(fā)平臺,兼顧我國封測產(chǎn)業(yè)短期和長期的發(fā)展。研發(fā)中心在未來半導(dǎo)體封測先導(dǎo)技術(shù)的研究和開發(fā)方面,立足于我國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)的部分領(lǐng)域引領(lǐng)全球技術(shù)/產(chǎn)業(yè)發(fā)展;在現(xiàn)有封測技術(shù)發(fā)展方面,開發(fā)我國封測產(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外封測大廠;在系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)中,充分利用先進(jìn)封裝技術(shù),結(jié)合國內(nèi)市場對高附加值多功能集成電子產(chǎn)品的強(qiáng)勁需求,研究和開發(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)一步提高我國封測產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和核心競爭力,可持續(xù)帶動具有中國特色半導(dǎo)體封測產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈的發(fā)展,為打造我國世界級封測企業(yè)提供技術(shù)支撐,同時提高我國半導(dǎo)體封測產(chǎn)業(yè)在國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局中的地位。

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