9、先进电子封装技术：现状与未来挑战

先进电子封装技术：现状与未来挑战

1. 芯片封装基础

芯片封装是电子系统中的关键环节，其中芯片直接键合到电路板（Chip-on-board, COB）是一种常见的封装方式。以COB安装的功率二极管为例，通常最后会在芯片上沉积一层灌封胶，起到钝化和保护芯片的作用。

2. 无源器件

2.1 离散无源器件（Discrete Passives, DPs）

自集成电路发明以来，在更小面积实现特定功能方面取得了持续进展。然而，表面贴装（Surface-mount, SM）的离散无源组件尺寸虽然不断缩小，从0805组件（80×50密耳或2×1.25毫米）到0201组件（20×10密耳或0.5×0.25毫米），甚至正在研发0105组件（10×5密耳或0.25×0.125毫米），但缩小幅度并不理想。而且，在较新的电子系统中，所需的离散无源组件数量不断增加，这导致它们占据了相当大的基板面积。

离散无源器件面临着诸多挑战：
- 物理尺寸相对恒定。
- 数量不断增加。
- 单个处理和安装成本高。
- 相关电气连接存在寄生效应。
- 焊点可靠性问题。
- 所需阻值范围广泛。

这些挑战使得离散无源器件成为电子系统小型化的主要障碍，尤其是在消费市场。

2.2 集成无源器件（Integrated Passives, IPs）

集成无源器件（也称为嵌入式或整体无源器件）受到了广泛关注。IPs位于基板内部，在基板制造过程中形成，除了提供互连的步骤外，还需要额外的处理步骤。

IPs具有以下优点：
- 无需单独连接外部引