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分立器件封測技術(shù)水平及特點(diǎn)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 藍(lán)箭電子    2023-08-03

自二十世紀(jì)七十年代以來，分立器件封裝形式由通孔插裝型封裝逐步向表面貼裝型封裝方向發(fā)展，主要封裝系列包括：TO 系列、SOT/SOD 系列、QFN/DFN 系列等，封裝產(chǎn)品類型呈現(xiàn)多樣化，封裝技術(shù)朝著小型化、高功率密度方向發(fā)展。

從封測技術(shù)看，分立器件逐步向尺寸更小、功率密度更高的方向發(fā)展，呈現(xiàn)成熟封裝占主流，新型封裝快速增長的局面。分立器件封裝測試從通孔插裝技術(shù) 開始適用于封裝普通二極管和三極管，由于其封裝技術(shù)成熟和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性特 征，至今較多分立器件產(chǎn)品仍采用該技術(shù)進(jìn)行封裝。

隨著封裝技術(shù)進(jìn)步和下游市 場對于小型化產(chǎn)品需求增長，表面貼片封裝成為分立器件封裝主流技術(shù)，該技術(shù)在減少封裝尺寸的同時(shí)，也能夠有效解決散熱等難題。以 SOT、SOP 等系列為 代表的貼片式封裝及其互連技術(shù)仍是當(dāng)前最廣泛使用的微電子封裝技術(shù)。

同時(shí) TO、SOT、SOP 等封裝形式也在不斷與新的封裝工藝技術(shù)相結(jié)合，在封裝技術(shù)含量及工藝要求等方面持續(xù)提升，具備一定先進(jìn)性。隨著大電流、高電 壓等應(yīng)用場景需求增長，功率器件產(chǎn)品需求持續(xù)旺盛，應(yīng)用了 Clip bond 等技術(shù) 的 TO 封裝系列能夠更好的滿足市場對大電流、高電壓等功率器件的要求，在工業(yè)控制、新能源汽車等領(lǐng)域廣泛得到應(yīng)用；

應(yīng)用高密度框架等封裝技術(shù)的 SOT 封裝系列能夠更好地滿足市場對于高密度、小型化產(chǎn)品需求，廣泛應(yīng)用于智能家居、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域；利用系統(tǒng)級封裝技術(shù)的 SOP 封裝可以實(shí)現(xiàn)多芯片合封， 將不同芯片集成在一起，實(shí)現(xiàn)一顆芯片多種不同功能，能夠大幅提升半導(dǎo)體器件 的性能和有效降低產(chǎn)品尺寸。

新型芯片級貼片封裝目前已成為分立器件領(lǐng)域的先進(jìn)封裝形式。新型芯片級貼片封裝（如 QFN/DFN、PDFN 系列），因其具有更小的封裝尺寸，芯片面積 與封裝面積達(dá)到理想的 1:1.14，甚至更小，具備更好的電氣性能及更低的封裝成本，大多數(shù)消費(fèi)類電子產(chǎn)品已開始使用這類封裝類型，其市場份額快速增長。

以 QFN/DFN、PDFN 系列為主的封測技術(shù)能夠更好滿足市場對于便攜式、小型化器 件的需求，該種封裝形式較以往封裝形式更能夠有效提升封裝密度和降低成本， 如公司的 DFN2×2、DFN1006 等產(chǎn)品在小型化的分立器件封裝上得到廣泛應(yīng)用。

隨著半導(dǎo)體性能要求的提高，高電壓、高電流以及低功耗的材料成為研發(fā)重 點(diǎn)。從半導(dǎo)體材料看，以氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）等寬禁帶半導(dǎo)體材料 為代表的第三代，支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

寬禁帶材料制作的半導(dǎo)體器件具有寬帶隙、高飽和漂移速度、高臨界擊穿電場等突出優(yōu)點(diǎn)，是大功率、高溫、高 頻、抗輻照應(yīng)用場合下極為理想的材料，如利用寬禁帶半導(dǎo)體材料制造的 MOSFET 可以承受更高的電壓，在高溫與常溫下導(dǎo)通損耗與關(guān)斷損耗均很小， 驅(qū)動(dòng)電路簡單，有利于電路節(jié)能和散熱設(shè)備的小型化。

現(xiàn)階段，我國封裝市場仍以 TO、SOT、SOP 等封裝為主，系統(tǒng)級封裝（SIP）、 BGA、CSP、WLCSP、3D 堆疊等封裝技術(shù)雖取得一定進(jìn)步發(fā)展，但由于技術(shù)工 藝革新難點(diǎn)多、成本高，導(dǎo)致較大規(guī)模廣泛應(yīng)用仍需較長時(shí)間。