一切很美 只為生活

 



科技改變著生活，生活是科技發(fā)展的原動力，正是人們對美好生活的向往推動著科技不斷向前演進。在一切為了生活更美好的感召下，電子技術(shù)正不斷滿足著人們“越來越苛刻”的要求。

綠色的誘惑
 
如果要人選擇最喜歡的顏色，最受歡迎的應該是綠色。當?shù)厍蛏暇G色越來越少的時候，人們越發(fā)展現(xiàn)出自己對綠色的渴望。對于已經(jīng)逝去的2006來說，RoHS無疑是電子領(lǐng)域最為關(guān)注的詞匯，而對綠色電子的呼喚將從2007年開始一直延續(xù)下去……
電子垃圾的泛濫是RoHS誕生的誘因，它主要是在電子制造過程中禁止使用鉛、汞、鎘六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚，其中無鉛焊接和無鉛封裝對整個電子制造傳統(tǒng)工藝提出新的挑戰(zhàn)。這不僅僅是焊錫一個環(huán)節(jié)的問題，從焊接材料開始，制造流程、各種焊接工藝、線路板裝配、封裝材料、封裝工藝以及助焊劑整個制造業(yè)都面臨著一場新的技術(shù)革命。而革命的開始不僅僅是在全球綠色電子的呼聲下展開，更為重要的是全球電子產(chǎn)品的成本在不斷地下降，不變革意味著滅亡，變革意味著抽筋剝皮，電子制造業(yè)斷臂求存的選擇加劇了對新材料的渴求，而即將到來的2007注定是焊接工藝革命的高潮。
熔點低與可靠性高，是對新材料的主要要求，而不斷降低的封裝尺寸加劇了實現(xiàn)要求的障礙。目前，SnAgCu合金是比較主要的替代品，但在熔點和可靠性上與傳統(tǒng)的鉛焊錫還有一定差距，Sn-3Ag-0.5Cu的可靠性高但熔點與焊接成本和對電路板的影響都比較大，Sn-4Ag-0.5Cu等新配比雖然在某些方面可以降低指標但可靠性有所欠缺。在新的一年中，焊接材料必然會找到更合理的配比從而達到或者接近有鉛焊錫的標準，這已經(jīng)是整個產(chǎn)業(yè)翹首以盼的突破。與此同時，新的焊接工藝層出不窮。無鉛生產(chǎn)轉(zhuǎn)換已經(jīng)成為必然，舊有的設(shè)備因為長期鉛的沉積將面臨淘汰，新的焊接流程與工藝，如波峰焊接、再流焊和氮氣輔助焊都成為新的熱點。
綠色的生活永遠是人們的追求，不僅僅是焊接，在封裝材料方面人們同樣向往著綠色。對于中國企業(yè)來說，這不僅僅是場技術(shù)革命，更是一個新的發(fā)展契機，只有把握技術(shù)發(fā)展的脈搏才能尋找到更廣闊的天空。

愛上層樓

  
                圖為用于45nm工藝測試的300mm晶圓
65納米已經(jīng)不再熱門，45納米才是重點。當65納米工藝已經(jīng)大規(guī)模投產(chǎn)之后，整個制造業(yè)已經(jīng)將目光投向更小的領(lǐng)域。2007我們也許該跟深亞微米時代干杯，去擁抱嶄新的納米時代。
進入納米時代，光學微影技術(shù)無疑成為硅晶制造的瓶頸。具體到45納米，為了制造更細微的芯片，必須要降低光學微影技術(shù)曝光波長、提高數(shù)值孔徑和微影解析度。為了達到這一要求，降低制造過程微細化電路間的靜態(tài)功耗特別是漏電流，解決RC電路時延問題，防止介質(zhì)機械強度下滑等問題變得現(xiàn)實起來。同時，還需要繼續(xù)面對增加硅晶體密度、降低電路占用面積、提升工作頻率并降低功耗等老生常談的問題。目前，各大廠商開始導入浸潤式微影技術(shù)，而臺機電更是提出了濕浸式微影技術(shù)，甚至具備了沖擊32納米的制造實力，與此同時，非可見光的超紫外光微影技術(shù)已經(jīng)提上日程，只有13.5納米的光波長已經(jīng)足以應付32納米制造。45納米來了，32納米還會遠嗎？
當然，2007還是屬于65納米的，不過Intel已經(jīng)宣布將在2007量產(chǎn)45納米產(chǎn)品，65納米還在成長階段就已經(jīng)感受到挑戰(zhàn)的壓力，而這是摩爾幾十年前就預言了的命運。
封裝尺寸在減小，架構(gòu)層次卻在增加。如果說SoC是平鋪型發(fā)展，SiP則如同黃金地段的摩天大樓一半，芯片結(jié)構(gòu)在不斷堆疊。
SoC已走向混合性的架構(gòu)，除了功能的多樣性外也嘗試采用混合性的制程技術(shù)；同時一顆SoC中可以有多個次系統(tǒng)，每個次系統(tǒng)不僅有個別的處理器核心，還可以有自己的OS、firmware和API，并采用平行運算的多任務(wù)、多階層架構(gòu)。 SoC中處理器向多核心發(fā)展，而核心可以是RISC，也可以是DSP，而同樣是RISC，可以一邊是ARM核心，另一邊則是MIPS核心。當采用SoC負載平衡管理軟件時，就能為SoC上運行的軟件切割成多項任務(wù)，并自動完成多核心之間的負載平衡及任務(wù)監(jiān)視工作。 但由于SoC需要的光罩層數(shù)會越來越多，潛在的成本問題將愈來愈嚴重，因此這種高成本的平面堆棧封裝技術(shù)事實上已經(jīng)走到盡頭，Intel已經(jīng)宣告了SoC的死緩，未來勢必會被So3D(System-in-3D package)3D架構(gòu)電路封裝完全所取代。
So3D才剛剛起步，而在SoC的挽歌中SiP已經(jīng)普及深化，SiP可以提供整合無線、光電、微流道、生物元件等并兼顧屏蔽熱管理、結(jié)構(gòu)、應力等問題，從而達到信號感應、信號處理、數(shù)據(jù)傳遞和功耗管理等整體解決方案。目前，SiP已經(jīng)在手機等便攜產(chǎn)品領(lǐng)域發(fā)起對SoC的挑戰(zhàn)。當然，SiP還有許多問題要解決，比如掌握主、被動元件技術(shù)及獨立與內(nèi)建元件技術(shù)，理解各片層介面輸出、入接線驅(qū)動和靜電防護、建立跨領(lǐng)域知識與能力等。

功能與尺寸之殤

多一點，再多一點，消費者對電子產(chǎn)品附加的功能有著“貪婪”的追逐。隨著技術(shù)的演進，不同電子產(chǎn)品已經(jīng)開始互相殘殺。曾有人預言，手機一統(tǒng)天下的時代即將到來，只是到了那個時候，我們還能稱之為“手機”嗎？當你拿起水杯，千里之外的心上人能感受到你的舉動，這樣的“情人杯”怎能不渲染你們的浪漫。毫無疑問，2007年，伴隨著技術(shù)的進步，我們身邊的電子產(chǎn)品將容納更多的功能，比如GPS與移動多媒體將伴隨著3G技術(shù)的推廣成為手機必備的功能之一。
與多功能相對應的是微型化已經(jīng)成為電子產(chǎn)品的主流趨勢，對于一顆芯片，設(shè)計者總是千方百計“塞”進去更多的器件，其目的就是為了芯片的體積和功耗能再小一點。手機芯片組從最初的多芯片發(fā)展到現(xiàn)在的雙芯片解決方案，MCU、時鐘信號發(fā)生器、傳感器和射頻發(fā)射器都可以被封裝在一起；甚至對于某些低端手機來說，單芯片方案已經(jīng)成為可能。
只是，伴隨著產(chǎn)品功能的日益豐富和尺寸日益減小的是設(shè)計者的壓力日趨增大，而制造復雜度的增加、產(chǎn)品可靠性降低甚至是一些社會問題逐漸浮出水面。于是，單一產(chǎn)品是否應該容納更多的功能以及電子產(chǎn)品的尺寸是否應該越來越小都成為極具爭議的社會問題。

感官的享受

如果說電子產(chǎn)品發(fā)展的大趨勢是微型化，有一類產(chǎn)品的發(fā)展則與之背道而馳，這就是以人的感官為服務(wù)對象的音視頻產(chǎn)品領(lǐng)域。這其中，顯示技術(shù)的發(fā)展最引人關(guān)注。
液晶和等離子的電視大戰(zhàn)漸入佳境，液晶趁等離子受尺寸所累迅速占據(jù)了主動，“拖尾”卻成為液晶的阿喀琉斯之踵。提升液晶電視顯示快速運動圖像的能力，是進一步改善液晶電視畫質(zhì)的焦點和難點，也是技術(shù)的制高點。隨著7代液晶面板進入彩電領(lǐng)域，拖尾問題開始逐漸得到解決。將屏幕刷新率提高一倍，在原有的兩幅圖像之間插入一幅新的圖像，可以有效提高畫面穩(wěn)定性，縮短響應時間，解決了液晶電視普遍存在的閃爍、拖尾問題。新的一年，液晶電視領(lǐng)域的技術(shù)突破將集中在彌補自身不足的基礎(chǔ)上，進一步降低新技術(shù)應用的成本。同時伴隨著數(shù)字電視和8代面板的應用，采用多核心處理芯片提供高清影像技術(shù)將是電視企業(yè)技術(shù)攻關(guān)的新焦點。
在液晶陣營忙著彌補自身缺陷的同時，等離子陣營同樣傳來震撼性消息。37寸等離子電視的出現(xiàn)吹響了反攻的號角。隨著等離子尺寸瓶頸的突破，如何將小尺寸等離子顯示進一步提高到百萬像素以上成為等離子能否成功奪回失地的關(guān)鍵。當然，作為大屏幕顯示的王者，繼續(xù)穩(wěn)固自己在大屏幕領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢是等離子挑戰(zhàn)液晶的根基。在液晶解決動態(tài)顯示問題之后，等離子必須繼續(xù)保持色彩豐富、還原性好，畫面自然逼真，圖像邊緣清晰明亮等優(yōu)勢方能具有奪回失地的資本。
具體到中國，數(shù)字電視將伴隨著奧運會的臨近逐漸普及。最值得關(guān)注的領(lǐng)域應該是有線電視和移動接收的發(fā)展。完善國家數(shù)字電視標準和產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)品的功能則是技術(shù)上最需要取得突破的領(lǐng)域。

2006已經(jīng)過去，眺望2007，電子技術(shù)的發(fā)展遠遠不止上面所說的這些。在本專題里，我們將從多個角度力圖為廣大讀者描述整個電子產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢。當然，限于篇幅有限，我們只能選取有代表性的一些領(lǐng)域，希望廣大讀者能從中有所收獲。我們有理由相信，2007年的新技術(shù)新進展必將繼續(xù)蓬勃涌現(xiàn)，把我們的生活裝點的更加絢爛多姿。