隨著半導體器件特征尺寸逼近物理極限,摩爾定律加倍效應已經開始放緩,摩爾定律難以為繼;作為半導體產業里程碑的片上系統(SoC)在技術節點進入深亞納米后也面臨著設計難度上升、研發成本高昂等挑戰;隨著應用場景的需求升級,整機系統對實現模塊板卡更小、更輕的要求也越發迫切。正是在這樣的背景下,微系統應運而生,成為了后摩爾時代延續摩爾定律重要的解決途徑,成為當今微電子技術重要發展方向之一。
微系統是利用微納加工技術,以微電子、光電子、MEMS等電子元器件為基礎,結合架構、軟件和算法,運用系統工程方法,在微納尺度上通過三維異質異構集成等先進技術制備的微型信息系統。微系統是復雜系統在微觀層面的實現,具有微型化、小型化、高集成、高性能等優點,能夠滿足不同領域對小型化、多功能電子系統的迫切需求。自20世紀70年代以來,隨著設計、工藝、設備、架構和軟硬件算法的不斷提升,微系統領域進入一個快速發展的階段,晶圓級扇出、硅轉接板、嵌入式橋接芯片、光集成、芯粒等各類新技術不斷涌現,目前已能夠在單個封裝體內集成傳感器、執行元件、處理器、接口等多種芯片和無源器件,構成功能完整的微系統,部分產品也已實現量產并被廣泛應用于高性能計算、物聯網、大數據、人工智能、移動通信、智能穿戴等領域。
當前微系統與先進封裝技術已成為國內外學術界、業界共同關注和研究的熱點,為此我們推出了“微系統與先進封裝技術”專題,圍繞微系統產品及應用、設計仿真、制造工藝、測試與可靠性等方面,全面梳理和總結了微系統多物理場協同仿真、晶圓級封裝、異質異構集成、材料體系、熱管理、可靠性評價等關鍵技術的最新研究進展和成果,討論了微系統發展所面臨的機遇與挑戰,并對微系統技術未來發展前景進行了展望。
最后,衷心感謝為本次“微系統與先進封裝技術”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產品化、工程化、產業化的發展進程。