近年来,在全球半导体产业格局持续演变的背景下,汽车电子领域的快速发展成为行业增长的重要驱动力。尽管终端市场增量放缓,但在汽车智能化、电动化、网联化的强劲趋势带动下,高性能汽车MCU的占比稳步提升,推动整个汽车MCU市场营收规模的增长。

在此背景下,QFP封装以其良好的散热性能、较高的引脚密度以及成熟的工艺技术,成为众多汽车芯片封装的首选方案之一,从而再次迎来新的增长契机。天水华天作为国内封测领域的佼佼者之一,凭借深厚的技术积累、先进的生产工艺以及不断创新的研发能力,在QFP封装技术领域展现出强大的实力和竞争优势,为汽车MCU及众多高性能、高集成度芯片提供了卓越的封装解决方案,更为中国新能源汽车产业的良性发展贡献了重要价值。

国产车规MCU驱动,QFP迎来新活力

作为主要的传统封装之一,QFP封装的优势在于其较高的引脚密度,能够实现芯片与电路板之间的高效信号传输,同时其扁平的封装结构有利于降低芯片在电路板上的占用空间,提高电子产品的集成度和小型化程度。目前QFP封装技术已经十分成熟,成本效益高,在大规模制造中展现出显著的竞争优势,被广泛应用于消费电子、通信、计算机、工业控制、汽车等众多领域。

QFP发展至今已衍生出多种细分封装形式,其中,在汽车电子领域,LQFP封装凭借其良好的电气性能、散热性能以及较高的可靠性,能够满足汽车电子系统对芯片封装的严格要求,为汽车的安全、稳定和高效运行提供了有力保障。

尽管汽车MCU等半导体市场目前正处于复苏期,但在汽车架构的演进和国产化趋势的推动下,车规级MCU的需求正迎来新一轮增长,带来了对LQFP等封装产能的旺盛需求。

除了汽车电子,QFP封装由于其大量的引线、高性能、高引脚密度和良好的散热性能,也常常被用在需要处理复杂任务的设备中,如高端计算机、服务器、嵌入式系统和通讯设备等网络通信和SoC领域,包括Nor Flash,RF芯片,蓝牙芯片,音频芯片,PMIC,功放芯片等。它们能够容纳更复杂的电路,提供更强大的性能,满足了现代电子设备对于高性能和高集成度的需求。

得益于这些积极因素,在先进封装技术逐渐成为行业主流的同时,国内高可靠性QFP封装产能正在迎来新的活力。

技术与产能不断升级,华天QFP封装实力尽显

作为华天科技重要的封测基地之一、我国西部最大的集成电路封装基地,2003年成立的天水华天聚焦于汽车电子、LQFP高脚位系列等框架类有引脚集成电路产品,旨在打造全国乃至全球传统封装最大的制造基地。

打开网易新闻 查看精彩图片

天水华天主要业务聚焦于集成电路的封装测试领域。可以提供的集成电路封装产品系列涵盖了多个类型,具体包括:DIP/SDIP、SOT、SOP、SSOP、TSSOP/ETSSOP、QFP/LQFP/TQFP、QFN/DFN、BGA/LGA、FC、MCM (MCP)、SiP、WLP、TSV、Bumping、MEMS、Fan-Out等多个系列。产品主要应用于计算机、 网络通讯、消费电子及智能移动终端、物联网、工业自动化控制、汽车电子等电子整机和智能化领域。

在LQFP系列封装MCU产品方面,天水华天具备强大的封装能力,目前其QFP系列封装对应MCU应用有8/16/32位,其中32位MCU占比75%左右,能够满足不同性能要求的MCU封装需求。在此基础上,天水华天衍生发展出了丰富的技术储备和多样化的产品形式,包括LQFP、eLQFP、TQFP、PQFP等,共计31款封装形式,涉及封装尺寸从7*7到24*24,满足不同客户对于芯片封装的多样化需求。

以LQFP为例,天水华天的LQFP系列产品具有不同的封装尺寸和引脚间距,每种尺寸都针对特定的应用场景进行了优化设计,为客户提供了广泛的选择空间。在一些对空间要求较高的小型电子设备中,如可穿戴设备、智能家居传感器等,较小尺寸的LQFP封装能够在保证芯片性能的前提下,有效节省电路板空间,实现产品的小型化和轻量化;而在一些对性能要求较高、引脚数量较多的应用中,如汽车电子控制系统、工业自动化设备等,较大尺寸的LQFP封装则可以提供更多的引脚连接,满足复杂电路的布线需求,确保信号传输的稳定性和可靠性。

截止目前,天水华天LQFP系列汽车电子已实施三十余家客户,涉及14个封装形式,两百余款产品;2024年入库量累计超过30KK,广泛应用于车窗控制、ETC、空调、仪表控制、中控仪表、信息系统触控面板以及电机驱动等汽车电子的多个关键领域。

产能方面,目前QFP系列产品封装产能近7KK/天,在强劲市场需求下,天水华天正在抓紧建设产能。2024年10月11日,天水华天汽车电子产品生产线升级项目开工,项目总建筑面积10.68万平方米,总投资48亿元。达产后,QFP产能预计可达到10KK/天,年新增销售收入21.59亿元,将进一步提升天水华天在新能源汽车等应用领域的市场竞争力。

针对场景定制化设计,满足多样化热管理需求

值得一提的是,包括汽车芯片在内的众多高集成度、高性能芯片日益面临散热问题,以确保芯片内部的电子元件和电路在高温下仍能正常工作,不会出现性能下降、短路等故障。天水华天特别开发了热管理产品封装技术,通过封装结构设计的改进、散热材料的优化选择以及散热通道的增减等多种技术手段,结合应用场景进行定制化设计开发,有效提高散热能力,提升芯片的可靠度。

目前天水华天可提供的特殊产品系列包括异型散热片+单面管脚产品、ePAD双散热片产品、胶体顶部高散热产品以及异型散热片缺脚产品等,这些产品的引线框架也进行了定制设计,分别为多基岛异型载体、高压隔离+地线隔离孔、ePAD+四基岛、异型管脚+Power bar等,确保产品的高性能和市场竞争力。

例如,针对高散热需求,通过对宽管脚、多基岛、热界面材料选用等优化设计,天水华天开发了大散热片+宽管脚产品eLQFP(2424)216L、UeLQFP(1010)64L、eLQFP(1010)64L(A)、 UeSSOP56、eSOW16L(D1.4)等产品,实现系统集成度和小型化,增强产品的功能和市场适应性。随着集成电路朝着更高性能、更小尺寸的方向发展,散热技术将面临更多挑战,天水华天热管理技术也将不断探索新型散热材料、创新封装结构和优化散热工艺,以满足集成电路散热的需求,保障芯片的稳定可靠运行。同时,散热性能的评估方法也进一步完善和标准化,以便更准确地衡量不同散热技术的效果。

结语

天水华天凭借其深厚的技术积累和卓越的产品质量,为客户提供了高可靠性、高性能的QFP封装解决方案,满足了汽车智能化、电动化、网联化发展对芯片封装的严格要求,在国内汽车电子产业链中扮演着重要角色。

展望未来,随着广阔的新能源汽车、网络通信、消费电子等市场持续增长以及封测技术的不断进步,天水华天将继续发挥其产能优势,持续创新,推动QFP等传统封装技术及先进封装技术的应用和发展,以期实现更加卓越的业绩。