封裝形式集成電路發(fā)展初期,其封裝主要是在半導(dǎo)體晶體管的金屬圓形外殼基礎(chǔ)上增加外引線數(shù)而形成的。但金屬圓形外殼的引線數(shù)受結(jié)構(gòu)的限制不可能無限增多,而且這種封裝引線過多時也不利于集成電路的測試和安裝,從而出現(xiàn)了扁平式封裝。而扁平式封裝不易焊接,隨著波峰焊技術(shù)的發(fā)展又出現(xiàn)了雙列式封裝。由于軍事技術(shù)的發(fā)展和整機小型化的需要,集成電路的封裝又有了新的變化,相繼產(chǎn)生了片式載體封裝、四面引線扁平封裝、針柵陣列封裝、載帶自動焊接封裝等。同時,為了適應(yīng)集成電路發(fā)展的需要,還出現(xiàn)了功率型封裝、混合集成電路封裝以及適應(yīng)某些特定環(huán)境和要求的恒溫封裝、抗輻照封裝和光電封裝。并且各類封裝逐步形成系列,引線數(shù)從幾條直到上千條,已充分滿足集成電路發(fā)展的需要。
封裝材料如上所述,集成電路封裝的作用之一就是對芯片進行環(huán)境保護,避免芯片與外部空氣接觸。因此必須根據(jù)不同類別的集成電路的特定要求和使用場所,采取不同的加工方法和選用不同的封裝材料,才能保證封裝結(jié)構(gòu)氣密性達到規(guī)定的要求。集成電路早期的封裝材料是采用有機樹脂和蠟的混合體,用充填或灌注的方法來實現(xiàn)封裝的,顯然可靠性很差。也曾應(yīng)用橡膠來進行密封,由于其耐熱、耐油及電性能都不理想而被淘汰。使用廣泛、性能最為可靠的氣密密封材料是玻璃-金屬封接、陶瓷-金屬封裝和低熔玻璃-陶瓷封接。處于大量生產(chǎn)和降低成本的需要,塑料模型封裝已經(jīng)大量涌現(xiàn),它是以熱固性樹脂通過模具進行加熱加壓來完成的,其可靠性取決于有機樹脂及添加劑的特性和成型條件,但由于其耐熱性較差和具有吸濕性,還不能與其他封接材料性能相當,尚屬于半氣密或非氣密的封接材料。隨著芯片技術(shù)的成熟和芯片成品率的迅速提高,后部封接成本占整個集成電路成本的比重也愈來愈大,封裝技術(shù)的變化和發(fā)展日新月異,令人目不暇接。
中國集成電路封裝外形尺寸,是根據(jù)國際電工委員會(IEC)第191號標準制定的,同時還參考了美國電子器件聯(lián)合工程協(xié)會(JEDEC)及半導(dǎo)體設(shè)備和材料國際組織(SEMI)的有關(guān)標準。根據(jù)中國集成電路技術(shù)和生產(chǎn)情況,已有半導(dǎo)體集成電路的13類封裝外形尺寸及膜集成電路和混合集成電路的14類封裝外形尺寸列入了國家標準。隨著技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)的需要,將逐步增加新的內(nèi)容和項目,以便不斷地補充和完善。
在產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖僭鲩L的同時,IC 設(shè)計、芯片制造和封裝測試三業(yè)的格局也正不斷優(yōu)化。2010年,國內(nèi)IC設(shè)計業(yè)同比增速達到34.8%,規(guī)模達到363.85億元;芯片制造業(yè)增速也達到31.1%,規(guī)模達到447.12億元;封裝測試業(yè)增速相對稍緩,同比增幅為26.3%,規(guī)模為629.18億元??傮w來看,IC設(shè)計業(yè)與芯片制造業(yè)所占比重呈逐年上升的趨勢,2010年已分別達到25.3%和31%;封裝測試業(yè)所占比重則相應(yīng)下降,2010年為43.7%,但其所占比重依然是最大的。目前,中國集成電路產(chǎn)業(yè)集群已初步形成集聚長三角、環(huán)渤海和珠三角三大區(qū)域的總體產(chǎn)業(yè)空間格局,2010年三大區(qū)域集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入占全國整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模的近95%。集成電路產(chǎn)業(yè)基本分布在省會城市和沿海的計劃單列市,并呈現(xiàn)“一軸一帶”的分布特征,即東起上海、西至成都的沿江發(fā)展軸以及北起大連、南至深圳的沿海產(chǎn)業(yè)帶,形成了北京、上海、深圳、無錫、蘇州和杭州六大重點城市。去年年初,國務(wù)院發(fā)布了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》,從財稅、投融資、研發(fā)、進出口、人才、知識產(chǎn)權(quán)等方面給予集成電路產(chǎn)業(yè)諸多優(yōu)惠,政策覆蓋范圍從設(shè)計企業(yè)與生產(chǎn)企業(yè)延伸至封裝、測試、設(shè)備、材料等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè),產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策環(huán)境進一步好轉(zhuǎn)。根據(jù)國家規(guī)劃,到2015年國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模將在2010年的基礎(chǔ)上再翻一番,銷售收入超過3000億元,滿足國內(nèi)30%的市場需求。芯片設(shè)計能力大幅提升,開發(fā)出一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心芯片,而封裝測試業(yè)進入國際主流領(lǐng)域?!笆濉逼陂g,中國集成電路產(chǎn)業(yè)將步入一個新的黃金發(fā)展期。國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)在寬帶提速、家電下鄉(xiāng)等宏觀政策影響下好于全球市場。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2012年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為2158.5億元,同比增長11.6%。中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐步形成了集成電路設(shè)計、集成電路制造和集成電路封裝測試三業(yè)并舉、協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。2012年,中國集成電路設(shè)計業(yè)銷售額占比為28.8%、制造業(yè)銷售額占比為23.2%,封裝測試業(yè)銷售額占比為48.0%。報告數(shù)據(jù)顯示,2012年國內(nèi)集成電路產(chǎn)量為823.1億塊,同比增長14.4%。2012年中國集成電路產(chǎn)品進口金額為1920.6億美元,同比增長12.8%;2012年中國集成電路產(chǎn)品出口金額為534.3億美元,同比增長64.1%。