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在測試半導體封裝領(lǐng)域具有國際先進水平，體量位居世界前三。和美國之間沒有代溝。;的技術(shù)和世界一流水平。是集成電路三大環(huán)節(jié)中最好的一個，發(fā)展速度明顯高于其他競爭對手。
集成電路芯片的封裝、最終保護和集成
經(jīng)過漫長的過程，從設(shè)計到制造，我終于得到了一個ic芯片。但是一個芯片是相當小很薄的，如果不在外面保護，很容易被刮傷損壞。此外，由于芯片的尺寸非常小，如果沒有更大的外殼，手動將其放置在電路板上不會很容易。因此，本文接下來將對包裝進行描述和介紹。
目前常見的封裝有兩種，一種是電動玩具中常見的，黑色看起來像蜈蚣的dip封裝，一種是買盒裝cpu的bga封裝。至于其他封裝，有pga(引腳柵格陣列；；針柵陣列)或dip qfp(塑料方形扁平封裝)的改進版本。因為封裝太多，下面就介紹相應(yīng)的dip和bga封裝。
傳統(tǒng)包裝，經(jīng)久不衰。
首先要介紹的是雙列直插式封裝；；dip)，從下圖可以看出，這種封裝的ic芯片看起來會像雙排連接腳下的黑色蜈蚣，令人印象深刻。這種封裝是最早的ic封裝技術(shù)，優(yōu)點是成本低，適用于沒有太多導線的小芯片。但由于大部分是塑料材質(zhì)，散熱效果較差，無法滿足目前高速芯片的要求。所以使用這種封裝的芯片大多是永不過時的芯片，比如下圖的op741，或者是對運行速度要求不高，芯片更小，連接孔更少的ic芯片。
▲左邊的ic芯片是op741，是常見的電壓放大器。右圖是它的橫截面。這個封裝用金線將芯片連接到一個引線框架上(圖片來源:左邊維基百科，右邊維基百科)。
至于球柵陣列(bga)封裝，與dip相比，封裝更小，可以容易地放入更小的器件中。另外，由于引腳位于芯片下方，相比dip可以容納更多的金屬引腳，相當適合需要更多觸點的芯片。但這種封裝價格昂貴，連接復雜，多用于單價較高的產(chǎn)品。
▲左圖為bga封裝的芯片。右邊是bga采用倒裝封裝的示意圖(圖片來源:左邊維基百科)。
移動設(shè)備和新技術(shù)的興起跳上舞臺
然而，使用這些包裝方法將消耗相當大的體積。移動設(shè)備、可穿戴設(shè)備等。需要各種各樣的組件。如果所有組件都是獨立封裝的，那么組合起來就要占用很大的空間。因此，有兩種方法可以滿足減小尺寸的要求，即soc(片上系統(tǒng))和sip(系統(tǒng)級封裝)。
在智能手機興起之初，soc一詞在各大財經(jīng)雜志上都能找到，但什么是soc呢？簡單來說就是把不同功能的ic集成到一個芯片上。通過這種方法，不僅可以減小尺寸，而且可以減小不同集成電路之間的距離，提高芯片的計算速度。至于制作方法，在ic設(shè)計階段，將不同的ic放在一起，然后通過前面介紹的設(shè)計流程制作一個掩膜版。
但是，soc不僅僅是好的，設(shè)計一個soc還需要很多技術(shù)上的配合。ic芯片單獨封裝時，有外部保護，ic與ic之間距離較遠，不會相互干擾。然而，當所有的集成電路封裝在一起，這是一個噩夢的開始。集成電路設(shè)計工廠要從單純的設(shè)計集成電路轉(zhuǎn)變?yōu)槔斫夂图筛鞣N功能，這樣會增加工程師的工作量。此外，還會有很多情況，比如通信芯片的高頻信號可能會影響其他功能ic。
另外，soc在把別人設(shè)計的組件放入soc之前，需要得到其他廠商的ip(知識產(chǎn)權(quán))授權(quán)。因為制作soc需要獲得整個ic，只有設(shè)計細節(jié)才能做出完整的掩膜版，這也增加了soc的設(shè)計成本。有人可能會質(zhì)疑為什么不自己設(shè)計一個呢？因為涉及到各種ic需要大量的ic相關(guān)知識，只有蘋果這樣的有錢企業(yè)才有預算從知名企業(yè)招聘頂尖工程師來設(shè)計一款全新的ic。通過合作授權(quán)比自己開發(fā)劃算多了。
相反，sip出現(xiàn)了。
作為替代，sip跳上了集成芯片的舞臺。與soc不同的是，它是購買各家的ic，最后一次封裝這些ic，這樣就省去了ip授權(quán)這一步，大大降低了設(shè)計成本。另外，由于它們是獨立的ic，所以它們之間的干擾大大降低。
▲apple watch采用sip技術(shù)將整個電腦架構(gòu)封裝在一個芯片中，既滿足了預期的性能又縮小了體積，讓手表有更多的空間放電池(來源:蘋果官網(wǎng))。
采用sip技術(shù)最著名的產(chǎn)品是apple watch。。因為手表的內(nèi)部空間太小，它可以 t采用傳統(tǒng)技術(shù)，而soc的設(shè)計成本太高，sip成為了首選。采用sip技術(shù)，不僅可以縮小尺寸，還可以縮短ic之間的距離，成為一種可行的折中方案。下圖是apple watch芯片的結(jié)構(gòu)圖，可以看到里面包含了相當多的ic。
▲來源:apple watch中sip封裝的s1芯片的芯片作品。
包裝完成后，將進入測試階段。在這個階段，需要確認封裝好的ic是否正常工作，然后才能運到組裝廠，做出我們看到的電子產(chǎn)品。至此，半導體行業(yè)已經(jīng)完成了整個生產(chǎn)任務(wù)。
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