傳統的IC封裝,是使用導線框架作為IC導通線路與支撐IC的載具,它連接引腳于導線框架的兩旁或四周。隨著IC封裝技術的發展,引腳數增多(超過300個引腳),傳統的QFP等封裝形式已對其發展有所限制。這樣,在20世紀90年代中期一種以BGA、CSP為代表的新型IC封裝形式問世,隨之也產生了一種半導體芯片封裝的必要新載體,這就是IC封裝基板(又稱為IC封裝載板)。 IC封裝基板起到在芯片與常規印制電路板.電路板(多為主板、母板、背板)的不同線路之間提供電氣連接(過渡),同時為芯片提供保護、支撐、散熱的通道,以及達到符合標準安裝尺寸的功效。可實現多引腳化、縮小封裝產品面積、改善電性能及散熱性、實現高密度化等是它的突出優點。因此,近年來,BGA、CSP以及 Flip Chip (FC)等形式的IC封裝基板,在應用領域上得到迅速擴大,廣為流行,并在IC封裝中充分運用高密度多層基板技術方面,以及降低封裝基板的制造成本方面(封裝基板成本以BGA為例約占40%-50%,在FC基板制造成本方面約占70%-80%),主要生產國家、地區形成了激烈競爭的局面。IC封裝基板已成為一個國家、一個地區在發展微電子產業中的重要"武器" 之一。 當前,我國在發展封裝基板技術與制造方面,現在已處于明顯落后的境地。且不要跟起步最早、技術最領先的日本相比,就是與鄰近的韓國相比,也是相差甚遠。 自2003年起我國已經有日資、美資PCB企業開始步入IC封裝基板生產領域,但產量還是較小。國外有關統計機構對中國內地IC封裝基板的生產預測:在2006年將形成10萬平方米/月的生產規模,2007年和2008年將分別達到約20萬平方米/月和約35萬平方米/月。 我國是一個半導體以及印制電路板(到2006年將發展成為世界產量第一的國家)的產業大國,在發展我國IC封裝業的同時,更需要發展它所用的封裝基板。在今后幾年中,我國潛在著廣闊IC封裝基板發展的市場空間,而這與目前我國在IC封裝基板的技術水平低、生產量小的現狀極不匹配,因此發展我國封裝基板業已成為當務之急,勢在必行。 全球市場未來五年間復合增長率將達73.8%,IC封裝基板劃分為三類:剛性有機封裝基板、撓性封裝基板、陶瓷封裝基板。2004年全球剛性有機封裝基板的產值,占整個IC封裝基板總產值的90.4%,有機撓性基板的產值占4.6%。 世界IC封裝基板發展到目前為止可劃分為三個階段:1989年-1999 年為第一階段,它是封裝基板初期發展的階段。此階段以日本搶先占領了世界IC封裝基板絕大多數市場為特點。2000年-2003 年為第二階段,是封裝基板快速發展的階段。此階段中,我國臺灣、韓國封裝基板業開始興起,與日本逐漸形成"三足鼎立"瓜分世界封裝基板絕大多數市場的局面。2004年起為IC封裝基板的第三階段。此階段以FC封裝基板高速發展為鮮明特點。 日本占有FC封裝基板(主要指FC-BGA、 FC - PGA 、 FC - LGA等封裝基板)50%以上的市場。我國臺灣在PBGA封裝基板上具有市場的優勢(已經占有70%的市場)。韓國在剛性CSP基板方面,有一定的市場(占此類封裝基板世界市場的19%)。 據統計,1999年至2004年的5年間,一般PBGA封裝基板的復合增長率為22.3%,TBGA基板的復合增長率為23.2%。增長率最高的FC基板約34.3%,封裝基板平均增長率則達27.3%。全球有機IC封裝基板市場在2004年為35.65 億美元,到2009年將發展到61.95 億美元,其復合增長率為73.8%。針柵陣列(P GA ) 的封裝基板的生產量在逐年減少,它占封裝基板總產值的比例,將由2004年的21.8%降低到2009年的17. 0%。而適于高密度封裝的球柵陣列(B GA ) 封裝基板的生產量,在2004年至2009年的5年間將有較大的增長。它將由2004年的14.6億美元,增長到2009年的25.47 億美元。到2009年,在封裝基板總產值中,BGA 封裝基板所占的比例也將提高到41.1%。CSP(芯片尺寸封裝)基板在幾種類型的IC封裝基板中,在今后幾年中增長率會較快,在封裝基板總產值中所占比例,將由2004年的21.2%增加到2009年的24.0%。Digital模塊基板在今后幾年中也會有很快的發展,在2004年的產值為3.87億美元,到2009年的產值預測將增加到7.51億美元,增長率為94.2%。 日本、韓國、我國臺灣捷足先登成"霸主" 日本、韓國及我國臺灣的PCB廠、封裝生產廠家在IC封裝基板領域已捷足先登,在產品結構上已實行戰略性的轉變,以積極開創或提高這種新型封裝基板的生產能力,加速在這具有廣闊前景的PCB市場上的爭奪。他們最終是要達到成為新型IC封裝的"霸主"地位,并推進他們的微電子產品、便攜式電子產品高速發展之目的。美國 Prismark 公司在2005年4月公布的統計數據表明,2004年,日本、韓國及我國臺灣在三種主要IC封裝基板的品種(包括PBGA封裝基板、剛性CSP封裝基板、FC封裝基板)中,所占世界生產量的比例分別為:日本為28.89 億片,占世界封裝基板總產量的45.2%;我國臺灣為19.93 億片,占世界的31.2%;韓國為10.7億片,占世界的16.7%。2004年,日本、韓國及我國臺灣這三種IC封裝基板的產量加在一起,已占世界總產量的93%之多。 在有機封裝基板發展的"萌芽階段",日本就走在了世界IC封裝基板的開發、應用的最前列。1999年日本生產剛性有機封裝基板(BGA等基板)的廠家已有28家,其中大型企業有19家。在倒裝芯片封裝(Flip Chip Pack - age)市場發展轉折點的2003年前后,日本企業又把發展重點轉向更高階的FC的BGA封裝基板。發展到2004年時,世界40%的FC-PPGA封裝基板市場,被日本企業(主要是Ibiden 、新光電氣公司等)所占。日本剛性封裝基板主要生產廠家主要有 Ibiden 、新光電氣工業、JCI、京瓷化學、NTK等公司。在撓性IC封裝基板(或稱為載帶型CSP基板等)的主要生產廠家中,以 Shin do 、Unicap 、三井金屬(MCS) 、日立化成、 Hitachi Cabie 等公司為主要代表。其中 Shin do 公司是日本生產撓性PI卷帶型CSP基板的第一大生產廠。 我國臺灣封裝基板業在創業初期(1998 年-1999 年期間),大都是通過從美國、日本等引進技術而迅速邁入該領域的。發展至21世紀初,我國臺灣IC封裝基板業已經擁有獨立開發的能力。從投入此產業領域的臺灣廠家構成來看,主要分為兩大部分:一部分是由原封裝制造廠家投建的IC封裝基板生產廠,如日月宏材料(為臺灣最大的IC封裝生產企業日月光集團的分公司)、全懋精密(硅品科技公司投資)等。 另一部分生產廠,是由原先的PCB廠為開拓新商機而跨入此生產行列中的,其中包括華通電腦、欣興電子(屬聯電集團)、南亞電路、景碩科技(屬華碩電腦集團)等廠商。2004年間,臺灣廠家生產的PBGA封裝基板已占世界PBGA封裝基板市場需求量的64%,日月宏材料有限公司已成為目前世界PBGA封裝基板最大的生產廠家。 |