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(dòng)力，正是人們對(duì)美好生活的向往推動(dòng)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(lái)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(yīng)該是綠色。當(dāng)?shù)厍蛏暇G色越來(lái)越少的時(shí)候，人們?cè)桨l(fā)展現(xiàn)出自己對(duì)綠色的渴望。對(duì)于已經(jīng)逝去的2006來(lái)說(shuō)，RoHS無(wú)疑是電子領(lǐng)域最為關(guān)注的詞匯，而對(duì)綠色電子的呼喚將從2007年開(kāi)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(guò)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(wú)鉛焊接和無(wú)鉛封裝對(duì)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(wèn)題，從焊接材料開(kāi)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(gè)制造業(yè)都面臨著一場(chǎng)新的技術(shù)革命。而革命的開(kāi)始不僅僅是在全球綠色電子的呼聲下展開(kāi)，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(duì)新材料的渴求，而即將到來(lái)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(duì)新材料的主要要求，而不斷降低的封裝尺寸加劇了實(shí)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(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(duì)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(huì)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。無(wú)鉛生產(chǎn)轉(zhuǎn)換已經(jīng)成為必然，舊有的設(shè)備因?yàn)殚L(zhǎng)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?dú)廨o助焊都成為新的熱點(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(duì)于中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō)，這不僅僅是場(chǎng)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(ài)上層樓

  
                圖為用于45nm工藝測(cè)試的300mm晶圓
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。
進(jìn)入納米時(shí)代，光學(xué)微影技術(shù)無(wú)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(zhǎng)、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(guò)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(wèn)題，防止介質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度下滑等問(wèn)題變得現(xiàn)實(shí)起來(lái)。同時(shí)，還需要繼續(xù)面對(duì)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(wèn)題。目前，各大廠商開(kāi)始導(dǎo)入浸潤(rùn)式微影技術(shù)，而臺(tái)機(jī)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(jiàn)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(zhǎng)已經(jīng)足以應(yīng)付32納米制造。45納米來(lái)了，32納米還會(huì)遠(yuǎn)嗎？
當(dāng)然，2007還是屬于65納米的，不過(guò)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(zhǎng)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(shuō)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(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，而同樣是RISC，可以一邊是ARM核心，另一邊則是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(dòng)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(huì)越來(lái)越多，潛在的成本問(wèn)題將愈來(lái)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(lái)勢(shì)必會(huì)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(wú)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(wèn)題，從而達(dá)到信號(hào)感應(yīng)、信號(hào)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(duì)SoC的挑戰(zhàn)。當(dāng)然，SiP還有許多問(wèn)題要解決，比如掌握主、被動(dòng)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(dòng)和靜電防護(hù)、建立跨領(lǐng)域知識(shí)與能力等。

功能與尺寸之殤

多一點(diǎn)，再多一點(diǎn)，消費(fèi)者對(duì)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(jìn)，不同電子產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始互相殘殺。曾有人預(yù)言，手機(jī)一統(tǒng)天下的時(shí)代即將到來(lái)，只是到了那個(gè)時(shí)候，我們還能稱之為“手機(jī)”嗎？當(dāng)你拿起水杯，千里之外的心上人能感受到你的舉動(dòng)，這樣的“情人杯”怎能不渲染你們的浪漫。毫無(wú)疑問(wèn)，2007年，伴隨著技術(shù)的進(jìn)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(dòng)多媒體將伴隨著3G技術(shù)的推廣成為手機(jī)必備的功能之一。
與多功能相對(duì)應(yīng)的是微型化已經(jīng)成為電子產(chǎn)品的主流趨勢(shì)，對(duì)于一顆芯片，設(shè)計(jì)者總是千方百計(jì)“塞”進(jìn)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(diǎn)。手機(jī)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(shí)鐘信號(hào)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(duì)于某些低端手機(jī)來(lái)說(shuō)，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(jì)者的壓力日趨增大，而制造復(fù)雜度的增加、產(chǎn)品可靠性降低甚至是一些社會(huì)問(wèn)題逐漸浮出水面。于是，單一產(chǎn)品是否應(yīng)該容納更多的功能以及電子產(chǎn)品的尺寸是否應(yīng)該越來(lái)越小都成為極具爭(zhēng)議的社會(huì)問(wèn)題。

感官的享受

如果說(shuō)電子產(chǎn)品發(fā)展的大趨勢(shì)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(duì)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(dòng)，“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(dòng)圖像的能力，是進(jìn)一步改善液晶電視畫(huà)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(wèn)題開(kāi)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(huà)面穩(wěn)定性，縮短響應(yīng)時(shí)間，解決了液晶電視普遍存在的閃爍、拖尾問(wèn)題。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(yíng)忙著彌補(bǔ)自身缺陷的同時(shí)，等離子陣營(yíng)同樣傳來(lái)震撼性消息。37寸等離子電視的出現(xiàn)吹響了反攻的號(hào)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(wàn)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(shì)是等離子挑戰(zhàn)液晶的根基。在液晶解決動(dòng)態(tài)顯示問(wèn)題之后，等離子必須繼續(xù)保持色彩豐富、還原性好，畫(huà)面自然逼真，圖像邊緣清晰明亮等優(yōu)勢(shì)方能具有奪回失地的資本。
具體到中國(guó)，數(shù)字電視將伴隨著奧運(yùn)會(huì)的臨近逐漸普及。最值得關(guān)注的領(lǐng)域應(yīng)該是有線電視和移動(dòng)接收的發(fā)展。完善國(guó)家數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)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(guò)去，眺望2007，電子技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止上面所說(shuō)的這些。在本專題里，我們將從多個(gè)角度力圖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(shì)。當(dāng)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(jìn)展必將繼續(xù)蓬勃涌現(xiàn)，把我們的生活裝點(diǎn)的更加絢爛多姿。