一切很美 只為生活——2007年電子新技術(shù)展望

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(jìn)。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

如果要人們選擇最喜歡的顏色，最受歡迎的應(yīng)該是綠色。當(dāng)?shù)厍蛏暇G色越來越少的時(shí)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，該規(guī)程主要是在電子制造過程中禁止使用鉛、汞、鎘、六價(jià)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(gè)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(gè)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、封裝工藝甚至助焊劑......，整個(gè)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(diǎn)低與可靠性高，是對新材料的主要要求，而不斷縮小的封裝尺寸加劇了實(shí)現(xiàn)要求的難度。目前，SnAgCu合金是比較主要的替代品，但在熔點(diǎn)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(diǎn)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(biāo)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(dá)到或者接近有鉛焊錫的標(biāo)準(zhǔn)，這已經(jīng)是整個(gè)產(chǎn)業(yè)翹首以盼的突破。與此同時(shí)，新的焊接工藝層出不窮。采用無鉛生產(chǎn)流程轉(zhuǎn)換已經(jīng)成為必然，舊有的設(shè)備因?yàn)殂U的長期沉積將面臨淘汰，新的焊接流程與工藝，如波峰焊接、再流焊和氮?dú)廨o助焊，都成為技術(shù)發(fā)展新的熱點(diǎn)。

綠色的生活永遠(yuǎn)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(gè)新的發(fā)展契機(jī)，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

65納米已經(jīng)不再熱門，45納米才是重點(diǎn)。當(dāng)65納米工藝已經(jīng)大規(guī)模投產(chǎn)之后，整個(gè)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(shí)代干杯，去擁抱嶄新的納米時(shí)代。

圖 用于45nm工藝測試的300mm晶圓

進(jìn)入納米時(shí)代，光學(xué)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(xì)微的芯片，必須要降低光學(xué)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(dá)到這一要求，降低制造過程微細(xì)化電路間的靜態(tài)功耗特別是漏電流，解決RC電路時(shí)延問題，防止介質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度下滑等問題變得現(xiàn)實(shí)起來。同時(shí)，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(dǎo)入浸潤式微影技術(shù)，而臺積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(shí)力。與此同時(shí)，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(yīng)付32納米制造。45納米來了，32納米還會遠(yuǎn)嗎？

當(dāng)然，2007年的主流還是65納米工藝，不過Intel已經(jīng)宣布將在2007年量產(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(yù)言了的命運(yùn)。

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般，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(shí)一顆SoC中可以有多個(gè)次系統(tǒng)，每個(gè)次系統(tǒng)不僅有個(gè)別的處理器核心，還可以有自己的OS、firmware和API，并采用平行運(yùn)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。同樣是RISC，可以一邊是ARM核心，另一邊是MIPS核心。當(dāng)采用SoC負(fù)載平衡管理軟件時(shí)，就能為SoC上運(yùn)行的軟件切割成多項(xiàng)任務(wù)，并自動完成多核心之間的負(fù)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(yán)重，因此這種高成本的平面堆棧封裝技術(shù)事實(shí)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)架構(gòu)電路封裝完全取代。

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(yīng)力等問題，從而達(dá)到信號感應(yīng)、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(jī)等便攜產(chǎn)品領(lǐng)域發(fā)起對SoC的挑戰(zhàn)。當(dāng)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(dú)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(hù)、建立跨領(lǐng)域知識與能力等。
　　
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。

液晶和等離子電視的大戰(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(yùn)動圖像的能力，是進(jìn)一步改善液晶電視畫質(zhì)的焦點(diǎn)和難點(diǎn)，也是技術(shù)的制高點(diǎn)。隨著7代液晶面板進(jìn)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(yīng)時(shí)間。新的一年，液晶電視領(lǐng)域的技術(shù)突破將集中在彌補(bǔ)自身不足的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低新技術(shù)應(yīng)用的成本。同時(shí)伴隨著數(shù)字電視和8代面板的應(yīng)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(diǎn)。

在液晶陣營忙著彌補(bǔ)自身缺陷的同時(shí)，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(jìn)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(dāng)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)勢才有奪回失地的可能。

2006已經(jīng)過去，眺望2007，電子技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止上面所說的這些。在本專題里，我們將嘗試從多個(gè)角度為廣大讀者描述整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢。當(dāng)然，由于篇幅有限，我們只能選取一些有代表性的領(lǐng)域，希望廣大讀者能從中獲益。我們有理由相信，2007年，電子技術(shù)的車輪將繼續(xù)前行，把我們的生活裝點(diǎn)的更加絢爛多姿。(本文部分內(nèi)容參考《零組件》雜志)