隨著半導(dǎo)體器件特征尺寸逼近物理極限,摩爾定律加倍效應(yīng)已經(jīng)開始放緩,摩爾定律難以為繼;作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)里程碑的片上系統(tǒng)(SoC)在技術(shù)節(jié)點進(jìn)入深亞納米后也面臨著設(shè)計難度上升、研發(fā)成本高昂等挑戰(zhàn);隨著應(yīng)用場景的需求升級,整機系統(tǒng)對實現(xiàn)模塊板卡更小、更輕的要求也越發(fā)迫切。正是在這樣的背景下,微系統(tǒng)應(yīng)運而生,成為了后摩爾時代延續(xù)摩爾定律重要的解決途徑,成為當(dāng)今微電子技術(shù)重要發(fā)展方向之一。
微系統(tǒng)是利用微納加工技術(shù),以微電子、光電子、MEMS等電子元器件為基礎(chǔ),結(jié)合架構(gòu)、軟件和算法,運用系統(tǒng)工程方法,在微納尺度上通過三維異質(zhì)異構(gòu)集成等先進(jìn)技術(shù)制備的微型信息系統(tǒng)。微系統(tǒng)是復(fù)雜系統(tǒng)在微觀層面的實現(xiàn),具有微型化、小型化、高集成、高性能等優(yōu)點,能夠滿足不同領(lǐng)域?qū)π⌒突?、多功能電子系統(tǒng)的迫切需求。自20世紀(jì)70年代以來,隨著設(shè)計、工藝、設(shè)備、架構(gòu)和軟硬件算法的不斷提升,微系統(tǒng)領(lǐng)域進(jìn)入一個快速發(fā)展的階段,晶圓級扇出、硅轉(zhuǎn)接板、嵌入式橋接芯片、光集成、芯粒等各類新技術(shù)不斷涌現(xiàn),目前已能夠在單個封裝體內(nèi)集成傳感器、執(zhí)行元件、處理器、接口等多種芯片和無源器件,構(gòu)成功能完整的微系統(tǒng),部分產(chǎn)品也已實現(xiàn)量產(chǎn)并被廣泛應(yīng)用于高性能計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動通信、智能穿戴等領(lǐng)域。
當(dāng)前微系統(tǒng)與先進(jìn)封裝技術(shù)已成為國內(nèi)外學(xué)術(shù)界、業(yè)界共同關(guān)注和研究的熱點,為此我們推出了“微系統(tǒng)與先進(jìn)封裝技術(shù)”專題,圍繞微系統(tǒng)產(chǎn)品及應(yīng)用、設(shè)計仿真、制造工藝、測試與可靠性等方面,全面梳理和總結(jié)了微系統(tǒng)多物理場協(xié)同仿真、晶圓級封裝、異質(zhì)異構(gòu)集成、材料體系、熱管理、可靠性評價等關(guān)鍵技術(shù)的最新研究進(jìn)展和成果,討論了微系統(tǒng)發(fā)展所面臨的機遇與挑戰(zhàn),并對微系統(tǒng)技術(shù)未來發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
最后,衷心感謝為本次“微系統(tǒng)與先進(jìn)封裝技術(shù)”專題供稿和審稿的專家們的辛勤付出,相信在大家的共同努力下,此專題能有助于推動我國微系統(tǒng)產(chǎn)品化、工程化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程。