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TF卡技术工艺发展分析

第一节 TF卡基本生产技术、工艺或流程

Micro SD的生产过程基本上是这样的,制造厂商从上游晶圆供应商处购买存储卡的核心部件——晶圆,接着进行切割测试,然后把切割成形的晶圆进行堆叠,并与电路板、控制器等零部件一道放在基板上,封装为成品micro SD。

在IC制造过程中,通常被分为前、后工序,晶圆光刻的工艺(流片)被称为前工序,指用光技术在晶圆上蚀刻电路,通常由晶元厂商来完成此工序,这是IC制造的最要害技术。影响单位晶圆容量以至成品存储设备容量的因素中,制程技术首当其冲。所谓制程,代表了做工能达到的精密程度,即IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标。也就是说线宽越小,集成度就高,在单位面积的晶圆片上就集成更多的电路单元,从而提高产品的存储容量。

晶圆流片后,其切割、封装等工序则被称为后工序。通常后工序由晶圆工厂、专门的切割封装工厂或是存储卡厂商的相关工厂来完成。一般来说,由于体积的关系,micro SD卡普遍采用的是COB(Chip On Board)封装。COB封装的特点简单来说就是通过晶圆扩张、点胶、刺晶、烘干、打线、点胶等一系列流程,将晶元、控制IC直接一体化封装在成品卡的PCB板上。

第二节 TF卡新技术研发、应用情况

我国TF卡产业基本处于空白,TF卡市场主要为国外品牌,我国仅有少数几家生产。红狐数码科技有限公司产品中,MMC和RS-MMC是2008年的主打产品,企业还生产SD、Mini SD、Micro SD、Memory Stick Pro Duo、M2、XD和CF卡。

劲升迪龙科技开发有限公司在2007年下半年推出数款Micro SD和SDHC卡,并在2008年继续关注中端市场,每季度都会有新品上市。

第三节 TF卡国外技术发展现状

TF卡是由摩托罗拉与SANDISK共同研发。目前,TF卡主要由国外企业研发生产。随着多层堆叠技术的发展和制程技术不断改进、单颗NAND闪存Chip容量越来越高,SDHC的4GB容量micro SD才会用到8层堆叠,而2GB的micro SD据厂商端的信息也就用了4层堆叠。随着闪存卡堆叠技术的发展,目前,micro SD卡的容量可达到16GB。

第四节 TF卡技术开发热点、难点分析

生产体积如micro SD之小的存储卡,晶圆是前提,封装测试技术是关键。这种外形既薄、体积又小的存储卡,已不能应用SMT组装生产线这一绝大多数存储卡制造厂都拥有的方式组装,而是必须用芯片直接封装(COB)的技术生产,这意味着micro SD卡将存储卡带入了半导体封装的新时代。

生产micro SD,同样不能忽视堆叠技术,拥有堆叠技术的micro SD可以向更高容量前进。因为体积的原因,micro SD卡的芯片就不能如SD卡、MMC卡之类平行放置,而是需要把两个甚至更多的芯片叠放在一起,并用复杂的线路连接。在这样狭小的一个体积里,叠放芯片、串联线路都要求极高的技术,另外,micro SD卡外形有不规则的切角突出,需要用特别的机器和技术去切割,这也给很多的厂商设置了技术门槛。

第五节 TF卡未来技术发展趋势

未来推出的新型Trans Flash还备有加密功能,保护个人数据、财政纪录及健康医疗文件。体积小巧的Trans Flash让制造商无须顾虑电话体积即可采用此设计,而另一项弹性运用是可以让供货商在交货前随时按客户不同需求做替换,这个优点是嵌入式闪存所没有的。

 

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