最近,日經亞洲透露了京瓷(kyocera)一項為期三年(至2026年3月),高達1.3萬億日元(約合98億美元)的產業計劃——該計劃包括在鹿兒島縣建設一座新的半導體封裝廠,以及在長崎新建一家以陶瓷元件和半導體封裝為主的制造工廠等。
京瓷這項計劃旨在擴大自身半導體封裝產能,力度也高達過去三年在該領域投資的兩倍左右,除了以上兩個工廠的建設,京瓷還希望擴大幾家已經生產多功能打印機和石英組件(晶體振蕩器)的工廠。
京瓷的陶瓷封裝產品應用廣泛,領域涉及包括大尺寸基板、汽車激光雷達(Lidar)、小尺寸充電電池(固態電池)等,本文從工藝、材料和產品類別的角度來扒一扒京瓷有哪些特色(半導體)陶瓷封裝解決方案。
1、工藝分類
LTCC(低溫共燒陶瓷)封裝
PGA(引腳網格陣列)封裝
MiniDIL(泵浦激光器模塊)封裝
Butterfly-Type(蝶形)封裝
光纖連接器(氧化鋯插芯)
2、材料分類
選項 | 電氣 | 熱的 | 機械的 | 導體材料 | ||||||
介電常數 | 介電 | CTE(ppm/K) | 熱導率 | 彎曲強度 | 楊氏彈性模量 | |||||
1MHz | 2GHz | 1MHz | 2GHz | |||||||
A473 | 9.1 | 8.5 | 5個 | 10 | 6.9 | 18 | 400 | 270 | 鎢、鉬 | |
A440 | 9.8 | _ | 24 | _ | 7.1 | 14 | 400 | 310 | 鎢、鉬 | |
A443 | 9.6 | _ | 5個 | _ | 6.9 | 18 | 460 | 310 | 鎢、鉬 | |
AO610W | 9.2 | 9.0 | 9 | 11 | 6.9 | 17 | 460 | 281 | 銅、鎢 | |
AO630 | 9.3 | 9.1 | 5個 | 23 | 7.0 | 16 | 460 | 275 | 銅、鎢 | |
AO700 | 9.4 | 9.2 | 6個 | 6個 | 7.2 | 21 | 620 | 315 | 鉬 | |
AO800 | 9.4 | 9.4 | 4個 | 13 | 7.5 | 16 | 740 | 300 | 銅、鎢、鉬 | |
AN242 | 8.7 | 8.6 | 1個 | 170 | 4.7 | 150 | 400 | 320 | 鎢 | |
LTCC | GL570 | 5.6 | 5.7 | 3個 | 7 | 3.4 | 2.8 | 200 | 128 | 銅 |
GL580 | 6.2 | 6.1 | 4個 | 16 | 10.4 | 2.0 | 270 | 103 | 銅 | |
GL771 | 5.3 | 5.2 | 8個 | 36 | 12.3 | 2.0 | 170 | 74 | 銅 | |
GL773 | 5.7 | 5.8 | 5個 | 23 | 11.7 | 1.9 | 280 | 95 | 銅 |
值得一提的是GL570,這是京瓷開發的高剛性、低熱膨脹系數(CTE)陶瓷材料。隨著5G網絡的增加和高速/大容量數據處理,高性能、低功耗的IC芯片等電子元件的高度集成也讓基板尺寸不斷變大,具有接近硅的熱膨脹系數和高剛性,可以減少芯片與基板之間熱應力和變形,確保組件可靠性。
3、應用分類
京瓷提供完全定制的多層陶瓷封裝和氮化鋁(AlN)薄膜基板,以支持與LiDAR應用類似技術的器件性能。
京瓷使用LTCC(低溫共燒陶瓷)材料技術、多層技術和天線設計技術提供帶有內置天線的緊湊型陶瓷RFID標簽(電子標簽)。
京瓷生產范圍廣泛的用于光纖通信模塊的組件——包括陶瓷底座、封裝、光隔離器和插座。
MEMS傳感器(微機電系統)采用多層陶瓷封裝技術,適用于小型、高密度和表面貼裝應用。
京瓷為CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器以及紅外線和紫外線傳感器提供標準和定制設計的陶瓷封裝、光學鍍膜玻璃和芯片組裝服務。
京瓷提供光纖通信的高精度連接器組件,例如氧化鋯陶瓷套圈和套管。
京瓷提供用于各種傳感器的微型表面貼裝陶瓷封裝,以及玻璃料密封陶瓷蓋和焊料密封金屬蓋,其頂部和底部均具有空腔真空結構,并且正在開發用于高溫應用的HTCC密封陶瓷封裝。
京瓷提供氧化鋁或氮化鋁發光二極管(LED)的陶瓷封裝的多層封裝和單層底座。
京瓷提供廣泛用于移動通信設備的RF(射頻)模塊 LTCC 封裝。
京瓷為汽車行業提供例如用于ECU(電子控制單元)的多層陶瓷基板、LED 封裝、傳感器封裝、毫米波MMIC(單片微波集成電路)封裝及其組件。
京瓷提供使用陶瓷金屬鍵合技術提供電力電子封裝,包括新型TO陶瓷封裝及其變體。
京瓷的無線通信設備組件包括為FET和HEMT等射頻功率晶體管提供陶瓷-金屬密封封裝,還為混合MIC提供薄膜金屬化陶瓷基板,此外還提供MMIC封裝,這些封裝具有饋通、RF 通孔和電磁耦合結構選項,適用于高達90GHz及以上的頻率。
多層陶瓷基板+單層薄膜金屬化
多層陶瓷基板+多層薄膜金屬化
京瓷為DRAM(動態隨機存取存儲)、閃存和邏輯器件(multi-DUT)晶圓探針卡提供具有單層或多層薄膜金屬化的多層陶瓷基板。
京瓷提供用于設備評估的標準包裝和蓋子(環氧樹脂密封陶瓷蓋、玻璃密封陶瓷蓋、焊封金屬蓋)。
小結
半導體封裝的本質是通過外殼結構以保護芯片不會受到可能對其造成傷害的潛在損壞,功能上要求消除熱量并提供用于連接其他電子部件的線路。機構預計,京瓷為了達成其在該領域的擴產擴能計劃,可能借入高達1萬億日元來支付它想要進行的投資。結合本文對京瓷陶瓷封裝解決方案的初步介紹,相信讀者能夠對京瓷這番動作有更直觀的認識。
粉體圈 啟東
本文為粉體圈原創作品,未經許可,不得轉載,也不得歪曲、篡改或復制本文內容,否則本公司將依法追究法律責任。
作者:粉體圈
總閱讀量:1022