咨询热线

18953902172

公司新闻
您当前的位置:首页 >>新闻资讯 > 公司新闻
后摩尔定律时代 电子制造财产链走势阐发
发布时间:2017-05-03来源:聊城变频器维修作者:聊城晟科自动化点击:

  摩尔定律作为电子制造财产链的清规戒律,一向耸峙于科技成长的前沿,给整个电子制造财产链指了然很是了了的成长标的目的,可谓厚泽万物。但近些年,因为IC制造过程中利用的光刻手艺(Photolithography)相对于摩尔定律显得相对滞后,IC业界赐与厚望的EUV(ExtremeUltraViolet)光刻设备也在紧锣密鼓的研发中,手艺成熟度尚达不到量产的程度,使得IC制造成本在晶圆节点(WaferNode)不竭缩小的环境下,成本呈现指数增加;另一方面,2017年,苹果A11/A10X、高通骁龙835、三星Exynos8895、华为Kirin970和联发科HelioX30蓄势待发,晶圆节点已经成长到10nm量产的阶段,已经很是接近FinFET制程的物理极限5nm,是以即便EUV光刻设备可以量产利用,也无法改变摩尔定律即将灭亡的趋向。那接下来电子制造行业该何去何从?业界和学界也给出了比摩尔定律更为多元化的谜底:moremoore(深度摩尔,IC制造角度的摩尔定律)和morethanmoore(超越摩尔,IC封装角度的摩尔定律),见图1:


  

后摩尔定律时代 电子制造产业链走势分析

  图1后摩尔定律时代Roadmap

  何谓深度摩尔(moremoore,IC制造角度的摩尔定律),是延续CMOS(FinFET)的整体思绪,在器件布局、沟道材料、毗连导线、高介质金属栅、架构系统、制造工艺等等方面进行立异研发,沿着摩尔定律一路scaling(每两到三年摆布,晶体管的数量翻倍),见图2LogicIC的roadmap:

  

后摩尔定律时代 电子制造产业链走势分析

  图2WaferNodeRoadmap

  今朝深度摩尔一般合用于数字电路,如智妙手机中的处置器(AP)和基带芯片(BaseBand),均属于SoC的范围。前面我们也提到,因为FinFET的物理极限是5nm,那么成长到5nm后若何继续呢?那就必需打破FinFET的布局和材料限制,开辟和研究新的Transistor(switch)形式,如TunnelingFET(TFET)、QuantumCellularAutomata(QCA)、SpinFET等,也即图1中所谓的BeyondCMOS。

  何谓超越摩尔(morethanmoore,IC封装角度的摩尔定律),首要偏重于功能的多样化,是由应用需求驱动的。之前集成电路财产一向延续摩尔定律而飞速成长,知足了同期间人们对计较、存储的巴望与需求。但芯片系统机能的晋升不再靠纯真的暴力晶体管scaling,而是更多地依靠电路设计以及系统算法优化,同时集成度的提高纷歧定要靠暴力地把更多模块放到统一块芯片上,而是可以靠封装手艺来实现集成。模拟/射频/夹杂旌旗灯号模块等不需要最进步前辈工艺的模块可以用较成熟且廉价的工艺实现(好比为模拟射频工程师所喜闻乐见的65nm),而数字模块则可以由进步前辈工艺实现,分歧模块可以用封装手艺集成在统一封装中,而模块间的通信则利用高速接口。这种集成体例即异质集成(heterogeneousintegration),是今朝在工业界和学界都很是火的SiP,不单可以减低成本,并且可以加倍集成化,见图3(b)。智妙手机中的射频前端模块、WiFi模块、蓝牙模块和NFC模块等模拟电路均合用于超越摩尔的情景。

  回头再看摩尔定律的两个标的目的,无非就是SoC和SiP的差别,一个是IC设计角度,一个是IC封装角度,见图3,也可是数字电路与模拟电路的差别。如许,再去理解SoC和SiP何其简单。

  

后摩尔定律时代 电子制造产业链走势分析

  图3SoC与SiP

  那我们再把视线从理论展望转向现实应用,作为消费电子时代的弄潮儿苹果公司天然是大师会商手艺走向的核心。跟着苹果公司发布iPhone10周年的临近,纪念版iPhone的动静更是接连不断,让人目不暇接,其最新手艺走向更是值得大师阐发测度。

  起首就是2016年9月iPhone7的A10Fusion初次采用TSMC16nm的InFoWLP封装手艺,完全代替了以往的FCCSP的封装手艺,而本年9月即将发布的纪念版iPhoneA11将采用TSMC10nm的InFoWLP封装手艺,而与之对应的主钢管则会革命性地将载钢管的邃密线路制造手艺MSAP导入PCB行业,从头界说了电子制造财产链,因为本来的IC制造(TSMC)→IC封装(ASE)+IC载钢管→SMT(Foxconn)+PCB的制造流程改为IC制造(TSMC)→SMT(Foxconn)+PCB,也即把IC封装融入IC制造,PCB直接取代IC载钢管。那我们不难发现,这种是基于深度摩尔因为AP进级(16nm至10nm)而带来的革命性改变。

  其次是苹果AppleWatch的发布,其最具特色的就是S1芯片(见图4)的封装手艺,即SiP封装手艺(SysteminPackage),不单把AP应用处置器(已经集成了SRAM内存)、NAND闪存、各类传感器、特别用途芯片、IO及功耗办理IC封装到了一路,并且还把其他被动原件均集成在一块载钢管上,在这里其主钢管客串了两个脚色:IC载钢管和PCB主钢管,其整个电子制造财产链也由传统的IC制造(TSMC)→IC封装(ASE)+IC载钢管→SMT(Foxconn)+PCB缩短为IC制造(TSMC)→IC封装(ASE)+IC载钢管,也即把SMT流程全数整合入IC封装,并采用IC载钢管取代PCB主钢管。从此我们也不难看出,这种就是基于超越摩尔因为封装手艺的改革而带来的革命性整合。

  

后摩尔定律时代 电子制造产业链走势分析

  图4AppleWatchS1

  从以上苹果公司最新的手艺应用阐发,我们可以看出,苹果、台积电、日月光和富士康四亲兄弟别离代表着IC设计、IC制造、IC封装和SMT四个范畴正忠厚地沿着深度摩尔和超越摩尔的路线前行,引领者整个电子制造行业的成长与变化,同时也潜移默化地影响着PCB制造者和IC载钢管制造者。作为PCB制造的从业者,更需要擦亮眼睛,做到envisionit,enableit,只有如许才能永葆。下面我将从IC封装和IC载钢管手艺方面谈起,更具体地介绍Fan-OutWLP、SLP和SiP,为PCB财产后续成长和前景规划供给建议。

  IC封装手艺成长趋向(含IC载钢管、Fan-OutWLP、SLP和SiP)

  电子制造财产链包含前端的高端电子财产链(IC设计、IC制造和IC封装)和后端的SMT贴件及组装,所以IC封装手艺属于高端电子制造范畴极其主要的一环,其手艺成长趋向同样受摩尔定律的影响,当然现阶段同样受困于摩尔定律的局限性影响。跟着高速数据传输的需求及无线手艺的飞速成长,沿着深度摩尔的标的目的,芯片尺寸不竭缩小,I/O数不竭增添,传统的IC封装正逐渐由Leadframe、WireBonding转向FlipChip,见图5,从而避免互联通道过长对数据传输通道造成的旌旗灯号损掉;当IC制造受到诸多限制身分,摩尔定律逐渐趋缓时,人们不得不斥地超越摩尔的成长道路,从最初的单个IC对应单个载钢管的封装走向多个IC对应单个载钢管的SiP封装(2D、2.5D、3D封装)。

  

后摩尔定律时代 电子制造产业链走势分析

  图5封装手艺成长Timeline

  为了更具体的领会IC封装手艺及其所包含的IC载钢管手艺,我们需要将视角由摩尔定律转向IC现实应用。纵不雅ICT时代,电子制造手艺的首要驱动来历于两个方面:第一,以智妙手机为焦点的消费电子,第二,以年夜数据云计较为焦点的高机能计较机,分歧的应用对应分歧的IC封装和IC载钢管,见图6:

  

后摩尔定律时代 电子制造产业链走势分析

  图6IC封装应用及演变趋向

  从图中我们也可看出,主流IC封装首要包罗3个年夜类:传统BGA/CSP封装、WLP封装和SiP,所以我将从以下三年夜类封装阐述IC载钢管、SLP、FoWLP及SiP的差别。

地址:聊城开发区黄山路奥林城市花园1#楼
 网站管理 技术支持:鼎诺科技  ICP备案编号:鲁ICP备2022023567号-1  版权所有:聊城奥宇自动化设备有限公司