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概述
调研大纲

作为半导体芯片封装、运输和存储过程中的重要载体,IC 托盘的作用不可忽视,它不仅能够保护芯片免受物理损伤和静电危害,确保芯片在各个环节中的安全性和稳定性,还能提高芯片的运输效率,降低运输过程中的损耗,在整个半导体产业链中占据着不可或缺的地位。

根据市场调研发现,随着全球半导体产业的快速发展,中国作为全球最大的半导体消费市场,对 IC 托盘的需求也在持续增长。近年来,中国政府高度重视半导体产业的发展,出台了一系列政策措施,加大对半导体产业的支持力度,推动产业快速发展。在政策支持和市场需求的双重驱动下,中国 IC 托盘行业迎来了前所未有的发展机遇。同时,随着技术的不断进步和市场竞争的日益激烈,中国 IC 托盘行业也面临着诸多挑战,如技术创新能力不足、产品质量有待提高、市场竞争激烈等。

IC 托盘的全称为集成电路托盘(Integrated Circuit Tray),也常被称为电子芯片托盘,是半导体封测企业专门用于芯片(IC)封装测试的包装用塑料托盘。在半导体芯片的生产过程中,从封装环节开始,IC 托盘就发挥着关键作用。它为芯片提供了一个稳定的承载平台,确保芯片在后续的测试、运输和存储过程中能够保持良好的状态。​

IC 托盘具有多重重要功能。首先,它能够有效防止产品受到静电触碰。半导体芯片对静电极为敏感,微小的静电放电就可能导致芯片内部电路损坏,影响芯片的性能和可靠性。IC 托盘通过采用具有抗静电性能的材料或添加抗静电剂等方式,为芯片提供了可靠的静电保护,大大降低了因静电而造成的芯片损坏风险。其次,IC 托盘可以保护芯片不受物理损坏。在芯片的搬运、周转过程中,难免会受到碰撞、摩擦等外力作用,IC 托盘的结构设计和材质特性能够缓冲这些外力,避免芯片受到直接的冲击和摩擦,从而保护芯片的引脚、封装等关键部位不被损坏。此外,IC 托盘还方便了自动化检测和安装。其标准化的设计和尺寸,使得芯片能够整齐地排列在托盘上,便于自动化设备进行快速、准确的检测和抓取,提高了生产效率,降低了人工操作的误差和成本。​

IC 托盘可广泛应用于 BGA(球栅阵列封装)、QFN(方形扁平无引脚封装)、QFP(四方扁平封装)、PGA(插针网格阵列封装)、TSOP(薄型小尺寸封装)、TQFP(薄型四方扁平封装)、LQFP(薄型四方扁平封装)、PLCC(塑料有引线芯片载体)、SoC(系统级芯片)、SiP(系统级封装)等多种封装方式的芯片,适应了不同类型芯片的封装和测试需求。​

IC 托盘的分类方式较为多样,根据不同的维度可以分为不同的类型。​

按材质分类:

塑料 IC 托盘:塑料是 IC 托盘最常用的材质,具有成本低、重量轻、易于加工成型、绝缘性能好等优点。常见的用于制造 IC 托盘的塑料材料有聚苯醚(PPE)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物(ABS)、聚芳硫醚(PAS)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。其中,PMMA、PC 和 PET 三种材料的 IC 托盘应用较为广泛。PMMA 具有良好的光学性能、较高的透明度和表面硬度,易于加工,成本相对较低,适用于对外观和光学性能有一定要求的中低端芯片封装测试;PC 具有优异的机械性能、耐高温性能和尺寸稳定性,同时具备良好的阻燃性,能够满足一些对环境要求较高、性能要求较为严格的芯片封装需求,常用于高端芯片托盘;PET 则具有较好的综合性能,如较高的强度、刚性、耐化学腐蚀性和尺寸稳定性,且价格适中,在电子零件包装等领域应用广泛。​

金属 IC 托盘:金属材质的 IC 托盘相对塑料托盘而言,具有更高的强度、硬度和良好的导电性、导热性,以及出色的耐高温、耐腐蚀性能。常见的金属材料包括铝合金、不锈钢等。铝合金 IC 托盘具有重量较轻、强度较高、成本相对较低等优点,在一些对散热要求较高、需要良好电磁屏蔽性能的应用场景中具有优势,如高端服务器芯片、汽车电子芯片等;不锈钢 IC 托盘则具有更高的耐腐蚀性和强度,适用于在恶劣环境下使用的芯片,如航空航天、军工等领域的芯片封装和运输。然而,金属 IC 托盘的成本较高,加工难度较大,限制了其在一些对成本敏感的中低端市场的应用。​

按功能分类:​

标准型 IC 托盘:按照电子设备工程联合委员会(JEDEC)制定的工业标准规格进行设计和生产,适用于大多数常规尺寸和封装形式的芯片。这类托盘在市场上应用最为广泛,其尺寸、凹槽布局和数量等都有明确的标准,能够满足一般的芯片封装、测试、运输和存储需求,通用性强,便于不同企业之间的产品互换和协同作业。​

防静电型 IC 托盘:重点突出防静电功能,通过在材料中添加抗静电剂、导电碳黑或导电碳纤维等进行改性,使托盘表面电阻达到一定的范围,从而有效消散静电,防止静电对芯片造成损害。在半导体芯片的生产和处理过程中,静电是一个严重的威胁,因此防静电型 IC 托盘在对静电防护要求较高的芯片制造企业中被广泛使用。​

耐高温型 IC 托盘:主要用于需要在高温环境下进行处理或存储的芯片,如一些汽车电子芯片在车辆发动机附近等高温环境下工作,其封装测试过程中就需要使用耐高温型 IC 托盘。这类托盘采用的材料具有较高的热变形温度和良好的耐热稳定性,能够在高温条件下保持自身的结构和性能稳定,确保芯片不受高温影响。​

定制型 IC 托盘:根据客户的特殊需求进行设计和制造,例如针对特定芯片尺寸、形状、引脚布局或特殊应用场景而定制。一些新型芯片或具有独特封装形式的芯片,无法使用标准型 IC 托盘,此时就需要定制型 IC 托盘来满足其特殊的包装和运输要求。定制型 IC 托盘能够更好地适配特定芯片,提供更精准的保护和操作便利性,但生产成本相对较高,生产周期也较长。

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