半導體產業

半導體產業semiconductor industry)是從事半導體以及半導體元件設計製造的產業。該產業萌發於 1960年左右;由於應用技術的發展,半導體元件的製造在當時已經成為一項勢在必行的業務。半導體行業是電子工業幕後推手,於 2011年,全球電子產品的年銷售額為 218’000’000’000美元;2018年,半導體行業的年度銷售收入已經增長到 481’000’000’000美元以上。預計到 2020年,消費性電子產品的年銷售額將達 2’900’000’000’000美元。

雖然半導體行業自 21世紀(西元 2000年)以來 的年平均增長率約為 13%,卻面臨高度的靈活性和創新的挑戰,以不斷適應製程技術快速變化;因此導致顯著的製程技術週期性波動。許多嵌入半導體元件(如:混合集成電路等)的產品僅擁有非常短的生命週期。半導體產業被廣泛認為是整個電子產業·價值鏈的關鍵驅動力和技術推動者。


人文學科main

半導體

半導體semiconductor)是一種電導率electrical conductivity)介於在絕緣體insulator)至電導體electrical conductor)之間的物質matter)或材料material)。半導體材料以原料分為:

  1. 元素半導體材料:金剛石灰錫等;
  2. 化合物半導體材料:
  3. 有機半導體有機物質的半導體。

元素週期表〗【top】【main

晶圓

晶圓wafer)是最基礎的半導體元件(element),為圓柱狀半導體·晶體的薄切片,用於積體電路integrated circuit)製程中作為載體·基片,也適用於製造太陽能電池。晶圓按其直徑分為 3英寸4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等規格,近來已發展出 12英寸甚至研發更大規格。


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晶片

晶片chip)是將電子電路製造在半導體的積體電路,又稱:薄膜(thin-film)積體電路。一張晶圓可以透過製程技術(如:蝕刻微技術)同時製造許多晶片。


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打線技術

打線技術wire bonding)是一種積體電路封裝產業中的製程之一,利用線徑 15~50微米的金屬線材將晶片chip)及導線架lead frame)連接起來的技術,使微小的晶片得以與外面的電路接通。


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積體電路封裝

CoWoS

積體電路封裝integrated circuit packaging)是半導體元件製造的最後階段,簡稱:封裝製程。封裝製程之後再進行積體電路性能測試。元件的核心:晶片chip)被固著(mount)在一個支撐物(leadframe)之內,這個封裝可以防止物理損壞(如:碰撞和劃傷)以及化學腐蝕(corrosion),並提供對外連接的引腳leads),便於將晶片安裝在電路系統

晶片·封裝技術


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CoWoS

CoWoS是一種先進的半導體封裝技術,主要針對 7奈米以下的晶片CoWoS CoW WoS合稱。CoW就是將晶片堆疊晶圓上(Chip-on-Wafer)、WoS就是基板上的晶圓(Wafer-on-Substrate)。CoWoS又分成 2.5D 3D版本的封裝體系技術,其差別在於堆疊的方式不同。2.5D封裝是部分晶片堆疊在基板上,而 3D封裝則是全部晶片都堆疊在基板上,其中 2.5D封裝是目前主流且可量產的技術。

§ CoWoSChip-on-Wafer-on-Substrate)產能吃緊!
圖解 CoWoS封裝
https://money.udn.com/money/story/5612/74053802023/08/30
§ 台積電的 CoWoS技術 
https://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=20673 2024/04/30


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印刷電路板

印刷電路板printed circuit boardPCBprinted wire boardPWB),是電子元件的支撐體(基板),在這其中有金屬導體作為連接電子元器件的線路連接。


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焊接

波焊(wave soldering)


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回流焊接

回流焊接reflow soldering)是表面黏著技術surface-mount technologySMT)將電子元件黏接至印刷電路板printed circuit boardPCB)上最常使用的方法。回流焊接是利用焊膏(由焊料助焊劑混合而成的混合物)將多個電子元件連接到接觸墊上之後,利用回焊爐、紅外加熱燈或熱風槍等,透過控制加溫過程來熔化焊膏以達到接合目的。另一種方式則是透過通孔插裝throu-hole technologyTHT)來連接電子元件。通孔插裝為將電路板上既有的孔洞填入焊膏,將接腳插入焊膏並把電子元件嵌至板上進行軟釺焊(反之稱為硬焊)。由於波焊接(wave soldering)較簡單且便宜,所以回流焊接基本上不會運用在通孔插裝的電路板上。


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