半导体制造技术如何缓解电子元件过时的问题？
Release time：2022-07-28
在评估产品选择带来的长期供应风险时，一定要注意，原始组件制造商 (OCM) 提供的零件号信息涵盖的内容远远超过商业工具提供的物料清单 (BOM) 健康报告。
在评估产品选择带来的长期供应风险时，一定要注意，原始组件制造商 (OCM) 提供的零件号信息涵盖的内容远远超过商业工具提供的物料清单 (BOM) 健康报告。
如果把芯片看作是一幅完整的 “拼图” 画，这幅 “拼图” 画是由许多小 “拼图” 组成的，每个小 “拼图” 都至关重要，一旦出现问题，就可能导致整个产品的淘汰。这些 “拼图件” 种类繁多，涵盖了半导体产品从业务收入中获得的各个子部分，如代工技术、封装方法、基板或引线框架选择、测试平台和设计资源等。
此外，这些 “拼图” 还包括半导体公司的整体战略方向或市场重点。随着时间的推移，半导体公司的市场重点可能会发生变化，但是那些长期合作的系统公司 (如客户)，他们的产品重点可能不会轻易改变。因此，在评估产品选择带来的长期供应风险时，一定要注意，原始组件制造商 (OCM) 提供的零件号信息涵盖的内容远远超过商业工具提供的物料清单 (BOM) 运行状况报告所能涵盖的范围。
制造供应链如何影响产品的长期可用性？
大多数传统半导体产品以引线框架形式封装，例如DIP、PLCC、QFP和PGA。今天的半导体市场已经从引线框架封装作为主要的良率驱动因素，并且越来越多地转向基于基板的组装。
·为什么行业逐渐放弃引线框架组装
要深入了解引线框架组件逐渐消失的原因，我们需要从组装基地的历史，利润率的变化以及行业的发展趋势进行全面研究。
早在20世纪80年代，离岸外包的趋势就已悄然兴起。当时，台积电还没有凭借其卓越的铸造技术在半导体行业中崭露头角。海外组装主要受成本因素的驱动，但也受环境限制，因为组装过程不像现在那么干净。随着行业竞争的日益激烈，许多引线框架供应商在竞争中逐渐被淘汰，只有那些最大的供应商才能勉强维持盈利。如今，引线框架的利润率已降至个位数，而大多数半导体公司的利润率接近50%。
在20世纪90年代和21世纪00年代初，在高速IO (输入/输出) 和BGA (焊接球阵列封装) 组装的推动下，引线框架组件的产量达到了历史最高水平。但是，随着高速IO标准 (例如PCI-e，多千兆以太网，SATA，SAS等) 的出现，我们发现，传统的引线键合技术已成为限制器件性能的关键因素-高速IO标准和其他新标准已经建立了明确的性能路线图，但是引线键合技术很难满足这些性能要求。
同时，随着设备速度的大幅提高，其功耗也在不断增加。引线键合将功率从芯片外部分配到核心，但是对于在20世纪90年代变得普遍的高性能产品，仅来自芯片外部的功率不能满足对功率的日益增长的需求。
为了解决这一挑战，出现了倒装芯片和BGA封装基板，它们通过直接向核心提供电源，消除了对引线键合的依赖，从而有效缓解了配电挑战。该解决方案不仅提高了功率传输效率，而且实现了更好的信号完整性，使器件能够满足高速SerDes (串行器/解串器) 标准的要求。
在21世纪初，随着引线框架组件的输出逐渐减少，一种新型的低引脚数封装-QFN封装开始出现。QFN封装是一种基于基板的组件，使用引线键合技术将芯片连接到引线。这种封装方式的出现，预示着半导体封装技术正朝着更高效、更先进的方向发展。
如今，基板组件的产量已远远超过引线框架组件。以前，修边和成型工具是包装厂最昂贵的引线框加工设备。随着引线框部件的生产缩小，基于基板的组装方法成为主流。封装厂从引线框组装转向基板组装，需要更换切边和成型工具，其盈利能力仅在个位数，难以支撑引线框组件的完全废弃。
由于中性键合的技术性能要求以及继续生产小批量引线框架组件的高成本，业界选择放弃引线框架组件。这不仅是出于经济上的考虑，也是技术进步的必然结果。
一旦确定了装配计划，测试计划必须在不久之后进行调整。我们密切关注测试技术的类似发展，以确保顺利过渡到基板组装测试。如果在基板组装测试中出现不连接问题，可能会导致技术落后的出现。目前，市场上最新的生产测试设备主要服务于基于基板的组装，所有旨在降低批量生产成本的措施主要围绕基板组件。
然而，值得注意的是，随着产量逐渐减少，OSAT (外包半导体封装和测试) 工厂在小批量生产的测试方面面临越来越大的挑战。这一挑战在基于引线框架的产品中尤为明显。
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