器件封装技术及发展趋势

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1、集成电路封装技术及发展趋势吕志锋210150772010年10月20日前言1、智能建筑系统与楼宇自动化 智能建筑系统通常包括三个组成部分楼宇自动 化系统（BAS：Building Automation System）、办 公自动化系统（OAS：Office Automation System ）和通信自动化系统（CAS：Communication Automation System ），即3A大厦； 楼宇自动化系统是智能建筑系统中一个重要基本组 成部分，而智能建筑系统是建立在楼宇自动化系统 的基础之上的。前言2、楼宇自动化与计算机控制 数字计算机控制在楼宇自动化系统中作为控制系 统的重要组成部

2、分完成控制任务; 计算机控制系统又称为数字控制系统，是实现各 种控制功能的自动控制系统。目录下面结合计算机控制技术介绍楼宇自动化系统BAS 的具体内容。第一部分 楼宇设备自动化系统(BAS)的功能 第二部分 BAS的体系结构一、 BAS的对象环境 二、 BAS的功能要求 三、 BAS的软件功能 四、 BAS的技术基础第一部分 楼宇设备自动化系统(BAS)的功能智能化建筑中的建筑机电设备和设施就是楼宇自动化系统的对 象和环境 通常可将建筑机电设备和设施按功能划分为七个子系统 : 1)电力供应系统(高压配电、变电、低压配电、应急发电); 2)照明系统(工作照明、事故照明、艺术照明、障碍灯等特殊 照

3、明); 3)环境控制系统(空调及冷热源、通风环境监测与控制、给水 、排水、卫生设备、污水处理); 4)消防系统(自动监测与报警、灭火、排烟、联动控制、紧急 广播); 5)保安系统(防盗报警、电视监控、出入口控制、电子巡更); 6)交通运输系统(电梯、电动扶梯、停车场、车队); 7)广播系统(背景音乐、事故广播、紧急广播) 。一、BAS的对象环境二、BAS的功能要求BAS的整体功能可概括为四个方面： 设备控制自动化 (1)变配电设备及应急发电设备测控 (2)照明设备测控 (3)通风空调设备测控 (4)给排水设备测控 (5)电梯设备测控 (6)停车场管理与控制 设备管理自动化 (1)水、电、煤气等

4、使用计量和收费管理。 (2)设备运转状态记录及维护、检修的预告。 (3)定期通知设备维护及开列设备保养工作单。 (4)设备的档案管理。 (5)会议室、停车场等场所使用的预约申请、管理 防灾自动化 (1)防火系统 (2)防盗系统 (3)防灾系统 能源管理自动化二、BAS的功能要求三、 BAS的软件功能系统软件 系统软件包括以下功能: 系统操作管理 。 交互式系统界面 报警、故障的提示和打印 警报的处理 系统开发环境 多种控制方式 系统辅助功能设定 分站软件 分站软件用于现场控制器。分 站软件应包括以下系统功能模 块: 采样和数据处理功能 报警设定 控制程序 数学功能 通信控制 四、 BAS的技术

5、基础楼宇自动化系统(BAS)将各个控制子系统集成为一个综合系统，其 核心技术是集散控制系统。广义的BAS系统组成概念图 第二部分 BAS的体系结构一、BAS体系结构的优选 二、集散型BAS的体系结构 三、集散型BAS的几种方案 四、BAS的发展趋势对于楼宇自动化（BAS）这一个规模庞大、功能综合、因素众多的大 系统，要解决的不仅是各子系统的局部优化问题，而且是一个整体综 合优化问题。一、 BAS体系结构的优选若采用集中式计算控制，则所有现场信号都集中于同一地方，由一 台计算机进行集中控制。这种控制方式虽然结构简单，但功能有限， 且可靠性不高，故不能适应现代楼宇管理的需要。集散式计算控制以分布在

6、现场被控设备附近的多台计算机控制装置， 完成被控设备的实时监测、保护与控制任务；以安装于集中控制室的 管理计算机进行管理。克服了集中式计算机控制带来的危险性高度集 中和常规仪表控制功能单一的局限性。因此集散控制系统是目前BAS广泛采用的体系结构。二、 集散型BAS的体系结构集散型楼宇自动化系统的体系结构，如图所示,其基本特征是功能 层次化：三、集散型BAS的几种方案1.按楼宇设备功能组织的集散型BAS系统2.按楼宇建筑层面组织的集散型BAS系统混合型的集散型BAS系统这是兼有上述二种结构特点的混合型,即某些子系统(如供电、给排 水、消防、电梯)采用按整座楼宇设备功能组织的集中控制方式,另 外一

7、些子系统(如灯光照明、空调、等等)则按楼宇建筑层面组织的 分区控制方式。这是一种灵活的结构系统,它兼有上述两种方案的 特点,可以根据实际的需求而调整。三、集散型BAS的几种方案四、3D封装技术1.简介 3D封装（叠层式3D封装），也称为Z方向封装，它是将多个芯片 垂直连接的一系列方法的统称 。四、3D封装技术2.优势(1)它使单个封装体内可以堆叠多个芯片，实现了封 装容量的倍增；(2)它将芯片直接互连，互连线长度显著缩短，信号 传输得更快且所受干扰更小；(3)它将多个不同功能芯片堆叠在一起，使单个封装 体实现更多的功能，从而形成系统芯片封装新思路；(4)采用3D封装的芯片还有功耗低、速度快等优

8、点， 这使电子信息产品的尺寸和重量减小数十倍。 四、3D封装技术3.核心技术(1)硅片减薄技术封装整体厚度不变甚至有所降低 的趋势下，堆叠中所用各层芯片的厚 度就不可避免的需要被减薄。一般来 说，较为先进的多层封装使用的芯片 厚度都在100m以下。长远来说，芯 片厚度将达到25m左右的近乎极限 厚度，堆叠的层数达到10层以上。 四、3D封装技术3.核心技术(2)3D连线技术 传统技术四、3D封装技术3.核心技术(2)3D连线技术 3D-TSV3D-TSV是通过在芯片和芯片之间、晶圆和晶圆之 间制作垂直导通，实现芯片之间互连的最新技术。与 以往IC封装键合和使用凸点的叠加技术不同，TSV能 够使芯片在三维方向堆叠的密度最大，外形尺寸最小 ，大大改善芯片速度和低功耗的性能。四、3D封装技术4、应用 未来集成电路技术，发展趋势是芯片规模越来 越大，封装面积和体积越来越小，功能越来越强， 封装成本越来越低，封装的性能和可靠性越来越高 并由单芯片封装向多芯片封装方向发展。 3D-TSV等先进封装技术在推动更高性能、更低 功耗、更低成本和更小形状因子的产品上发挥着至 关重要的作用。结语Thank youThank you！