01
更多的晶體(ti) 管
集成電路超微無鉛錫膏焊料深圳福英達分享：集成電路未來三個主要發展趨勢
2022-03-02
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錫膏_焊錫膏_超微焊料_助焊膏生產(chan) 商-深圳福英達是一家集錫膏、錫膠及合金焊粉產(chan) 、銷、研與(yu) 服務於(yu) 一體(ti) 的綜合型錫膏供應商, 是工信部焊錫粉標準製定主導單位，產(chan) 品涵蓋超微無鉛印刷錫膏，超微無鉛點膠錫膏，超微無鉛噴印錫膏，超微無鉛針轉移錫膏，超微無鉛免洗焊錫膏，超微無鉛水洗錫膏，高溫焊錫膏，中高溫焊錫膏，低溫焊錫膏，6號粉錫膏、7號粉錫膏、8號錫膏、9號粉錫膏、10號粉焊料，低溫超微錫膠，中高溫錫膠，各向異性導電膠，金錫錫膏，金錫錫粉，多次回流錫膏，激光錫膏，微間距助焊膠，高溫無鉛錫膏，低溫錫鉍銀錫膏，低溫高可靠性錫膏，無鉛焊膏錫鉍銀錫膏/膠，SAC305錫膏，低溫高可靠性錫膏&錫膠，無銀&錫銅錫膏，超微焊粉，Low alpha無鉛焊料，Low alpha高鉛焊料，SMT粉，定製焊料。擁有從(cong) 合金焊粉到應用產(chan) 品的完整產(chan) 品線,可製造T2-T10全尺寸超微合金焊粉的電子級封裝材料。
導 讀
盡管所有以指數定律增長的曲線在物理意義(yi) 上都是不可持續的，但摩爾定律也是如此。
然而，人們(men) 一直在努力延續摩爾定律。為(wei) 什麽(me) 他們(men) 知道自己做不到？這實際上代表了人類的理想主義(yi) 。這種理想或信念往往使人類超越自己，創造意想不到的技術和文明。
也許正是人們(men) 相信摩爾定律的可持續性，這促進了50多年來集成電路的快速發展。當摩爾定律首次提出時，我認為(wei) 摩爾本人不相信它能集成不到芝麻粒大小的1億(yi) 多個(ge) 晶體(ti) 管。
今天，在指甲蓋大小的芯片上，集成晶體(ti) 管的數量超過100億(yi) ，還能再多嗎？答案仍然是肯定的。
然而，隨著芯片特性尺寸的極端（3nm~1nm），集成電路中晶體(ti) 管尺寸的微縮逐漸接近矽原子的物理極限。1nm的寬度隻能容納兩(liang) 個(ge) 矽原子晶格（a=0.5nm），即三個(ge) 矽原子的並排寬度為(wei) 1nm。
下一步，集成電路技術將走向何方？您可能會(hui) 在本文中找到自己的答案。
現代科技的發展是以集成電路為(wei) 基石。集成電路發展的最直接的目標就是在單位麵積內(nei) 或者單位體(ti) 積內(nei) 集成更多的晶體(ti) 管。因此，集成電路的第一個(ge) 發展方向就是集成更多的晶體(ti) 管。
單位麵積內(nei) 更多的晶體(ti) 管
在單位麵積內(nei) 集成更多的晶體(ti) 管
因此，各大Foundry不再以柵極寬度作為(wei) 晶體(ti) 管的特征尺寸，其工藝節點成為(wei) 一個(ge) 代名詞，並不和某個(ge) 特定的寬度相對應，但依然是有其物理意義(yi) 的。主要體(ti) 現在晶體(ti) 管麵積的縮小，在同樣的麵積內(nei) 可集成更多的晶體(ti) 管。
例如，蘋果A13芯片采用7nm工藝製程，內(nei) 有85億(yi) 個(ge) 晶體(ti) 管，其麵積為(wei) 94.48平方毫米，在1平方毫米可集成8997萬(wan) 個(ge) 晶體(ti) 管：0.8997億(yi) /mm^2。蘋果A14芯片采用5nm工藝製程，內(nei) 有118億(yi) 個(ge) 晶體(ti) 管，其麵積為(wei) 88平方毫米，在1平方毫米可集成1.34億(yi) 個(ge) 晶體(ti) 管：1.34億(yi) /mm^2
兩(liang) 者的晶體(ti) 管平均麵積之比為(wei) 1.49，如果嚴(yan) 格按照7:5的比值為(wei) 1.4，其平方為(wei) 1.96，可以看出，相對於(yu) 7納米芯片，5納米芯片做到了理論值的76%。這也是intel一直認為(wei) 別的Foundry廠家的命名有水分的原因。
從(cong) 平麵晶體(ti) 管到FinFET到GAA，晶體(ti) 管的尺寸不斷縮小，結構不斷優(you) 化，就是為(wei) 了在單位麵積內(nei) 集成更多的晶體(ti) 管。
單位體(ti) 積內(nei) 更多的晶體(ti) 管
在單位體(ti) 積內(nei) 集成更多的晶體(ti) 管
如何進行晶體管的堆疊呢？
第二種方法目前應用如火如荼，通常被稱之為先進封裝技術（Advanced Packaging）。
不過，現在Foundry廠逐漸不把其作為封裝技術來看待，而將其視為晶圓製造的一個重要環節，例如TSMC，在其產品線種將其定義為3D Fabric。
錫銀銅SAC錫膏 錫銀銅 SACS錫膏 錫鉍銀SnBiAg錫膏 錫鉍銀銻SnBiAgSb錫膏 錫鉍銀SnBiAgX錫膏 錫鉍SnBi錫膏 BiX 錫膏 金錫AuSn錫膏 錫銻SnSb錫膏 含鉛 SnPb錫膏 各向異性導電錫膠 微間距助焊膠
02
擴展矽元素
雖然化合物半導體(ti) 近來比較熱門，但集成電路中，矽目前還是占據著絕對的主流位置。因此，芯片製造商一直試圖將化合物半導體(ti) 應用在傳(chuan) 統的矽晶圓上，從(cong) 而有效利用現有資源並創造出更大的經濟效益。
矽基氮化镓技術
全世界現在大概有上萬億美元的投資都是在300毫米矽晶圓設備、生態係統上，需要把這些充分利用起來，這樣製造成本才能下降。
新型鐵電體(ti) 材料
鐵電存儲器可以和傳統的CMOS工藝結合，用來作為從L1 Cache到DRMA之間的中間層。
03
探尋量子領域
隧道場效應晶體(ti) 管
隧道場效應晶體(ti) 管（TFET-Tunnel Field Effect Transistor），和傳(chuan) 統MOSFET晶體(ti) 管原理不同，在TFET中源極和漏極摻雜不同。它使用量子力學隧道效應，柵極和源極之間的電壓決(jue) 定了電荷載流子是否可以“隧穿”通過源極和漏極之間的能量勢壘，以及電流是否可能流動。
根據量子理論，有些電子縱使明顯缺乏足夠的能量來穿過能量勢壘，它們(men) 也能做到這一點，這就是量子隧道效應。
在隧道場效應晶體(ti) 管中，兩(liang) 個(ge) 小槽被一個(ge) 能量勢壘分開。在第一個(ge) 小槽中，一大群電子在靜靜等待著，晶體(ti) 管沒有被激活，當施加電壓時，電子就會(hui) 通過能量勢壘並且移入第二個(ge) 小槽內(nei) ，同時激活晶體(ti) 管。TFET在結構上類似於(yu) 傳(chuan) 統晶體(ti) 管，但在開關(guan) 方麵利用了量子力學隧道效應，既節能又快捷。
通過減少能量勢壘的幅度，增強並利用量子效應將成為(wei) 可能，因此，電子穿過勢壘所需要的能量會(hui) 大大減少，晶體(ti) 管的能耗也會(hui) 因此而顯著下降。利用量子隧道效應研製出的隧道場效應晶體(ti) 管有望將芯片的能耗減少到百分之一（1/100）。
碳納米管場效應晶體(ti) 管
在CNFET中，源極和漏極之間的溝道由碳納米管組成，其直徑僅(jin) 有1–3 nm, 意味著其作為(wei) 晶體(ti) 管的溝道更容易被柵控製。因此, 碳納米管晶體(ti) 管比傳(chuan) 統矽基晶體(ti) 管在比例縮減上的潛力會(hui) 更大。
碳納米管具有超高的室溫載流子遷移率和飽和速度，室溫下，碳納米管中載流子遷移率大約為(wei) 矽的100倍, 飽和速度大約是矽的4倍。在相同溝道長度下, 載流子遷移率越高，飽和速度越高，速度越快，並能增加能量的利用效率。
碳納米管晶體(ti) 管具備超低電壓驅動的潛力，從(cong) 而在低功耗方麵具有巨大優(you) 勢，在溝道材料的選擇中, 碳納米管溝道同時具備了天然小尺寸、更好的尺寸縮減潛力和低功耗等關(guan) 鍵因素。
單原子晶體(ti) 管
單原子晶體(ti) 管（Single-Atom Transistor），在這種晶體(ti) 管中，控製電極移動一個(ge) 原子，該原子可以連接兩(liang) 端之間的微小間隙，從(cong) 而使電流能夠流動。原則上，它的工作原理就像一個(ge) 有兩(liang) 個(ge) 穩定狀態的繼電器。
在單原子晶體(ti) 管中，通過源極和柵極之間的電壓移動單個(ge) 原子，從(cong) 而關(guan) 閉或打開源極和漏極之間的電路。
來源：SiP與(yu) 先進封裝技術，深圳福英達整理
深圳市福英達20年以來一直深耕於(yu) 微電子與(yu) 半導體(ti) 封裝材料行業(ye) 。致力於(yu) 為(wei) 業(ye) 界提供先進的焊接材料和技術、優(you) 質的個(ge) 性化解決(jue) 方案服務與(yu) 可靠的焊接材料產(chan) 品。提供包括COMS封裝錫膏、LED微間距低溫封裝錫膏錫膠、LED微間距中溫高溫封裝錫膏錫膠、LED微間距低溫高強度錫膏錫膠、倒裝芯片封裝焊料、FPC柔性模塊封裝錫膏錫膠、植球/晶圓級植球助焊劑、凸點製作錫膏、PCBA錫膏錫膠、車用功率模塊封裝錫膏錫膠、車載娛樂(le) 封裝錫膏錫膠、車用LED封裝焊料、車載MEMS封裝焊料、車載攝像頭封裝焊料、軌道交通用IGBT封裝錫膏錫膠、基帶芯片係統級封裝錫膏錫膠、存儲(chu) 芯片高可靠封裝錫膏錫膠、射頻功率器件封裝錫膏錫膠、多次回流封裝錫膏錫膠、物聯網安全芯片封裝焊料、支付芯片係統級封裝焊料、物聯網身份識別封裝焊料、MEMS微機電係統封裝錫膏錫膠、射頻功率器件錫膏錫膠、芯片封裝錫膏錫膠、攝像頭模組封裝專(zhuan) 用錫膠、簡化封裝工藝免洗錫膏/錫膠、高可靠性水洗錫膏、低溫高強度錫膏/錫膠、便於(yu) 返修的米兰体育登录入口官网、高性價(jia) 比錫膏方案、高可靠高溫Au80Sn20焊料、高可靠Low alpha 高鉛封裝焊料、高可靠水洗焊料、醫療設備高可靠性封裝錫膏錫膠、醫療設備係統級封裝焊料、複雜結構激光焊接錫膏錫膠、精密結構低溫封裝焊料解決(jue) 方案。以及mLED新型顯示各向異性導電膠、mLED新型顯示微間距焊接助焊膠、mLED新型顯示高強度細間距錫膠、mLED新型顯示微間距低溫焊料、mLED新型顯示微間距SAC305錫膏、SMT低溫元器件貼裝錫膠、SMT低溫元器件貼裝錫膏、SMTSAC305係列錫膏、SMT微間距助焊膠、Low α無鉛焊料、SiP水洗錫膏、SiP無鉛無銀焊料、Low α高鉛焊料、MEMS水洗激光錫膏、MEMS低溫高可靠性錫膠、MEMS低溫高可靠錫膏、MEMS多次回流焊料、MEMSAu80Sn20金錫焊膏、功率器件高鉛焊料、功率器件水洗錫膏、功率器件無鉛錫膏、功率器件Au80Sn20金錫錫膏解決(jue) 方案。
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