汽車、工業(yè)和通信電子設(shè)備中的微電子系統(tǒng)進(jìn)一步微型化

2013年8月21日，德國(guó)紐必堡訊——研究和開發(fā)高度集成的系統(tǒng)級(jí)封裝解決方案的歐洲最大研究項(xiàng)目已圓滿完成。ESiP(高效硅多芯片系統(tǒng)級(jí)封裝集成)項(xiàng)目合作伙伴已研制出更緊湊、更可靠的未來系統(tǒng)級(jí)封裝解決方案。項(xiàng)目組還開發(fā)出簡(jiǎn)化分析和試驗(yàn)的方法。在英飛凌的帶領(lǐng)下，來自9個(gè)歐洲國(guó)家的40家合作伙伴——包括微電子企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)——參與了該合作研究。ESiP項(xiàng)目由9個(gè)國(guó)家的公共機(jī)構(gòu)和ENIAC(歐洲納米計(jì)劃顧問委員會(huì))聯(lián)合企業(yè)共同出資。為了通過推動(dòng)歐洲合作鞏固德國(guó)作為微電子基地的地位，德國(guó)教育和研究部(BMBF)作為各國(guó)最大的部級(jí)出資方之一，對(duì)這個(gè)被列入德國(guó)政府高科技戰(zhàn)略的項(xiàng)目給予了大力支持。

所謂系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)是指，采用不同生產(chǎn)工藝制造，寬度不一的不同類型芯片被并排嵌入或堆疊在一個(gè)封裝中，彼此無縫協(xié)同工作。

ESiP項(xiàng)目不僅開發(fā)出將芯片集成在SiP封裝中及制造SiP封裝的技術(shù)，還研究出測(cè)量可靠度的程序及進(jìn)行故障分析和試驗(yàn)的方法和設(shè)備。該項(xiàng)目研制出眾多可讓不同類型芯片被集成到體積最小的SiP封裝中的基礎(chǔ)技術(shù)，比如采用最新CMOS技術(shù)的客戶專用處理器、發(fā)光二極管、直流直流轉(zhuǎn)換器、MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))和傳感器部件以及微型化電容器和感應(yīng)器等無源組件。ESiP項(xiàng)目成果將使未來的微電子系統(tǒng)擁有更多功能，同時(shí)變得更小、更可靠。

這些緊湊的SiP解決方案的應(yīng)用范圍包括電動(dòng)車、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備和通信設(shè)備等。

ESiP項(xiàng)目不僅開發(fā)出可將兩個(gè)以上截然不同的芯片集成在一個(gè)封裝中的全新SiP解決方案制造工藝，還研制出制造SiP芯片的新材料。項(xiàng)目合作伙伴已經(jīng)用20多種不同的試驗(yàn)車輛，證明了新制造工藝的可行性和可靠性。而且在研究過程中，合作伙伴還發(fā)現(xiàn)目前常用的試驗(yàn)方法不適用于未來的SiP解決方案。正因?yàn)槿绱?，該?xiàng)目還開發(fā)出適用于三維SiP的新試驗(yàn)程序、探測(cè)臺(tái)和探測(cè)適配器。

英飛凌ESiP項(xiàng)目主管兼組裝和封裝解決方案國(guó)際合作負(fù)責(zé)人Klaus Pressel博士表示：“ ESiP研究項(xiàng)目取得成功，有助于鞏固歐洲在開發(fā)和制造微型化微電子系統(tǒng)方面的地位。利用ESiP項(xiàng)目成果，我們可以進(jìn)一步改進(jìn)微電子系統(tǒng)，并縮小其體積。我們不僅開發(fā)出制造SiP解決方案的新工藝和新材料，還研究出測(cè)試SiP、分析SiP故障及評(píng)估SiP可靠性的方法。”

ESiP項(xiàng)目合作伙伴

除弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)的三家機(jī)構(gòu)外，來自德國(guó)的項(xiàng)目合作伙伴還包括Cascade Microtech、Feinmetall、英飛凌、InfraTec、PVA TePla Analytical Systems、西門子和Team Nanotec。

ESiP項(xiàng)目的總預(yù)算為3,500萬歐元左右，其中一半由40家項(xiàng)目合作伙伴出資。另一半的三分之二由奧地利、比利時(shí)、芬蘭、法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、意大利、荷蘭和挪威的政府投資機(jī)構(gòu)出資，剩余三分之一由歐盟通過ENIAC聯(lián)合企業(yè)提供。德國(guó)BMBF為作為信息和通信技術(shù)2020項(xiàng)目(IKT 2020)一部分的ESiP項(xiàng)目提供了多達(dá)310萬歐元資金，同時(shí)薩克森自由州也為該項(xiàng)目提供了資助。