中科芯先进封装技术为毫米波雷达配豪“装”
2018-08-01 13:21:07 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
毫米波雷达除了提高自身传感器芯片性能，还要求其配套封装技术也足够“强健”，因为封装会直接影响产品的良率和可靠性。麦姆斯咨询就先进封装技术和汽车毫米波雷达封装技术特点，采访了中科芯集成电路股份有限公司（以下简称：中科芯）封装事业部副总经理明雪飞。
微访谈：中科芯封装事业部副总经理明雪飞
采访背景：
毫米波雷达被视为是实现智能驾驶汽车的关键技术，主要用于自动紧急制动（AEB）、自适应巡航控制（ACC）、变道辅助（LCA）、前碰撞预警（FCW）等高级辅助驾驶系统（ADAS）功能。由于这些ADAS功能大部分是与汽车安全息息相关，这意味着要求传感器对物体探测和识别的准确性要高，可以在各种天气条件和光照环境下全天候工作，所以毫米波雷达必须具有极佳的性能和超高的可靠性。
在这种背景下，毫米波雷达除了提高自身传感器芯片性能，还要求其配套封装技术也足够“强健”，因为封装会直接影响产品的良率和可靠性。当前先进的封装技术正从不断缩小的技术节点的跟随者，向未来半导体应用和产品的赋能者转变。从传统的前端节点工艺到最新型的多芯片异构集成，结合各种最新高密度互联技术到低成本的成熟互联技术，高度定制化将是未来的封装趋势。毫米波雷达封装技术也基本遵循这个发展趋势，不过也有一些自身的行业特点。
先进封装技术
为此，麦姆斯咨询就先进封装技术和汽车毫米波雷达封装技术特点，采访了中科芯集成电路股份有限公司（以下简称：中科芯）封装事业部副总经理明雪飞，以下为精彩的访谈内容。
中科芯封装事业部副总经理明雪飞
麦姆斯咨询：首先，您可以介绍一下中科芯的公司情况，以及你们在封装方面的主要业务吗？
明雪飞：中科芯集成电路股份有限公司由中国电子科技集团公司发起设立，是以集成电路设计、应用、销售和服务为主的高新技术企业，位于风景秀丽的无锡太湖之滨。中科芯注册资本5亿元，占地面积200多亩，拥有一总部二基地六研发中心，下设七个研究室，九个控股子公司，并拥有国家级博士后科研工作站。现有职工2000余人，中国工程院院士1名，政府特殊津贴专家近30名，研究员级高工及高级工程师180余名，技术人员占比70%以上。
中科芯拥有电路设计、掩模制版、工艺制造、测试、封装、可靠性和应用等完整的产业链，是国内可信公共制造平台的服务商。在封装方面，我们主要提供面向集成电路行业的优质加工制造服务，业务范围涵盖中高端塑料封装、先进封装（如晶圆级封装）领域。
中科芯以自主的核心集成电路为基础，大力发展模块、微系统和物联网等集成产品，为客户提供整体解决方案，是移动通讯、工业控制、云计算、物联网等新兴产业关键芯片和信息系统的集成商和供应商。
中科芯累计授权发明专利162项，实用新型专利69项，集成电路布图保护权、软件著作权111项，累计在核心期刊发表论文144篇。多年来，中科芯累计承担500多项国家重点科研任务，获国家科技奖18项，省部级奖200多项，多项填补了国内空白，提高了核心元器件的国产化率，为国家微电子事业发展做出了突出贡献。
麦姆斯咨询：您一直从事先进封装技术领域的研究，能谈谈现在先进封装技术的主要发展趋势是什么？
明雪飞：当前先进封装技术正面临着历史上最好的发展机遇期，由于硅工艺制程发展和应用节奏放缓，越来越多的设计师将眼光投向先进封装技术领域，期待先进封装技术的进步能够提供更多系统和芯片应用设计的自由度。总体来说，我认为先进封装技术的主要发展趋势在过去一直追求的“轻、薄、小”基础上向着赋予更多功能集成的方向发生演变。因为不同领域的用户需求不同，所以这些年来技术一直在不断变化，Fan-out（扇出型）、硅通孔（TSV）、包括最新的嵌入式封装等技术层出不穷，如果仔细研究这些技术，会发现其实大家都是在围绕着不同领域的高性能、低成本互联需求，基于二维和三维封装的角度，利用更先进的工艺设备和新材料来进行开发。但同时也应该认识到这样一个现状，就是在当前的技术条件下，没有一种技术可以说能够解决所有问题，包括成本、性能、生产周期等，我认为未来的封装技术当走到一定阶段后，一定会是有一个再融合的过程，以满足5G通讯、自动驾驶、车联网、人工智能（AI）等一系列应用市场的需求。
麦姆斯咨询：刚您谈的这些先进封装技术，哪些是中科芯已经布局？还有哪些是准备布局？中科芯的技术优势是什么？
明雪飞：目前中科芯在工业、汽车级塑封、Fan-out等领域已经布局，未来将在针对自动驾驶车载移动终端的先进封装方向继续深入发展，为毫米波雷达配豪“装”。中科芯的技术优势有三个方面：首先是平台能力覆盖完整，有利于工艺整合，为用户提供完整解决方案；二是在高密度、高可靠的先进封装技术领域有多年技术积累和测试条件，相比传统消费类电子封装企业，更能够满足汽车电子领域的用户质量需求；三是业务模式灵活，能够在用户小批量试产与批产过程快速切换，减少前期验证开发时间，缩短产品上市周期。
中科芯数字集成电路多芯片扇出型封装
中科芯数字单芯片扇出型/扇入型封装
麦姆斯咨询：当前自动/无人驾驶领域非常热门，毫米波雷达被视为实现自动/无人驾驶的关键技术之一，那么毫米波雷达芯片封装比起传统半导体芯片封装有何不同？需要注意哪些技术“地雷”？
明雪飞：从我们目前在毫米波雷达与多家单位的合作经验来看，与传统半导体芯片封装相比，毫米波雷达芯片的封装除了在成本、可靠性和性能方面的要求都有所提升外，一个最大的区别在于其工艺引入了扇出型晶圆级封装技术（或是板级封装技术），其工艺与传统微波芯片打线（Wire Bonding）有很大区别，这里会要求封装厂家在基础工艺模型库方面下大力气做很多基础工作，举一个很简单的例子：为保证毫米波雷达芯片封装后性能的优化，用户需要封装厂家提供相关材料的介电常数以建模仿真，而很多材料的介电常数会随着频率的改变而改变，如果封装厂家没有前期的基础研究工作，那么对用户后期的设计就会造成误差等影响。
麦姆斯咨询：中科芯为毫米波雷达芯片提供哪些封装服务？封装对毫米波雷达的性能有哪些影响？
明雪飞：中科芯将为毫米波雷达芯片提供全流程的封装设计、仿真、扇出型晶圆级封装、AiP（集成天线封装）及测试和可靠性评估业务。通过更合理的封装工艺设计，将极大地节省用户的生产成本，并满足汽车级的品质需求。
中科芯AiP集成封装
麦姆斯咨询：随着毫米波雷达从24GHz向77GHz发展，您认为这种趋势对毫米波雷达芯片封装有何影响？
明雪飞：对封装信号传输质量的要求将进一步提升，对集成度和成本考虑更敏感。并且有可能将大大加快车联网的研制进度，未来将有越来越多的企业，不仅仅是封装企业，也包括一些基板厂家和传统意义上的射频（RF）芯片代工厂都会介入到毫米波雷达芯片相关的封装业务领域。
中科芯RF单芯片扇出封装
麦姆斯咨询：毫米波雷达除了汽车应用，您还看好其它应用领域吗？如安防系统、智慧照明、工业监控、无人机等。
明雪飞：毫米波雷达的应用十分广泛，其在高速海量数据通讯等方面具有更大的应用空间，包括像美国提出的近地轨道卫星互联网计划，也包括因此带来的物联市场，在安防、自动驾驶、无人机等领域都会有产业机会的涌现。
麦姆斯咨询：除了毫米波雷达芯片封装，中科芯还涉足其它汽车传感器封装吗？比如激光雷达芯片封装和超声波传感器芯片封装。这些汽车传感器封装之间的异同点有哪些？
明雪飞：目前阶段，中科芯涉足的封装领域也包括激光雷达封装，由于不同汽车传感器本身设计机理就有很大差异，其封装手段视不同需求差异性更大，甚至不能纳入一个类别进行分析。可能，对性能和成本可靠性的综合考虑是这些传感器唯一相同的地方了。
麦姆斯咨询：展望未来，您们中科芯的发展远景是什么？
明雪飞：中科芯一直秉持着“创新铸就未来，责任成就事业”的企业经营理念，未来希望和客户一起成长，成为国际一流的集成电路供应商和服务商。
麦姆斯咨询：很高兴能邀请到中科芯出席2018年9月6日的『“微言大义”研讨会：毫米波雷达技术及应用』，并发表主题为《中科芯助力毫米波雷达封装》的演讲。您可以在此先剧透一些“内幕”吗？
明雪飞：我的演讲报告会和大家分享近年来围绕毫米波雷达封装的国内外最新进展，以及中科芯在这一方面与用户一起取得的成果。欢迎同行朋友参加研讨会和参观我们的展位，希望能与大家进行深入交流和合作！
推荐会议：
2018年9月6日，麦姆斯咨询将在深圳会展中心举办『“微言大义”研讨会：毫米波雷达技术及应用』（同期展会：第二十届中国国际光电博览会）。目前已邀请到亚德诺半导体（ADI）、意法半导体（ST）、清能华波、矽杰微电子、意行半导体、中国电子科技集团公司58所、美国国家仪器、生益科技、行易道科技、豪米波技术等公司演讲，拟邀请英飞凌（Infineon）、恩智浦（NXP）、德州仪器（TI）、博世（Bosch）、法雷奥（Valeo）、大陆集团（Continental）、奥托立夫（Autoliv）、德尔福（Delphi）、加特兰微电子、华域汽车、隼眼科技、森思泰克、行易道、智波科技、纳雷科技、木牛科技等公司参加。
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