薄是必然趨勢
“在帶來便利的同時，電子產(chǎn)品超薄化主要來自市場的利益驅(qū)動。”清華大學微電子研究所集成電路開發(fā)與工業(yè)性試驗研究室副教授嚴利人表示，芯片、集成電路的發(fā)展確實以小尺寸、高密集度為發(fā)展趨勢，但民用電子產(chǎn)品主要還是要以應用為主。
據(jù)了解，“輕科技”始于2000年，2000年互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)泡沫化，而高科技產(chǎn)品和應用卻日漸普及，此時，高科技投資與創(chuàng)業(yè)的主力改變以往那些投資生產(chǎn)經(jīng)銷“大塊頭”家用電子產(chǎn)品的方向，迅速轉(zhuǎn)向投資零配件及材料都很輕、薄、短、小的各類輕科技產(chǎn)品。近兩年出現(xiàn)的平板電視熱就是很好的證明。
輕薄的電子產(chǎn)品確實更輕便、更美觀。三星近推出了“全球薄”的手機，外觀尺寸為99×50.5×14.9毫米，重105克。索尼X505是目前全球薄的筆記本電腦之一，薄之處只有9.7毫米，整機重量為825克。
輕薄并非沒有限度
嚴利人介紹，目前單個芯片集成的晶體管數(shù)可達1000萬門，厚度僅0.3毫米，電子電路設計也可以做到很小，完全可以超越現(xiàn)有產(chǎn)品厚度及體積。雖然電子產(chǎn)品向輕薄方向發(fā)展是大趨勢，但也并非沒有限度，限制電子產(chǎn)品向輕薄方向發(fā)展的主要因素是產(chǎn)品的應用。
“薄并不是主要的”。以數(shù)碼相機為例，嚴利人認為，相機內(nèi)關(guān)鍵的芯片、電路厚度完全可以在毫米范圍，但作為相機整機，除了芯片、電路還要有快門、存儲器、鏡頭等其他部件。所以，并不是所有的電子產(chǎn)品越薄越好，單純出于對薄的追求，必然帶來功能的損失。
他認為，限制電子產(chǎn)品越來越薄的原因還包括散熱和封裝技術(shù)。所謂“封裝技術(shù)”是一種將集成電路用絕緣塑料或陶瓷材料打包的技術(shù)。封裝對于芯片來說至關(guān)重要，因為芯片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對芯片電路腐蝕而造成性能下降。
封裝技術(shù)不僅起著安放、固定、密封、保護芯片和增強導熱性能的作用，還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁。芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件建立連接。以CPU為例，我們實際看到的體積和外觀并不是真正的CPU內(nèi)核的大小和面貌，而是CPU內(nèi)核等元件經(jīng)過封裝后的產(chǎn)品。
會影響部分功能
隨著芯片的集成度、功率密度的日益提高，芯片的溫度越來越成為系統(tǒng)穩(wěn)定工作、性能提升的絆腳石。輕薄電子產(chǎn)品由于體積小，內(nèi)部空間小，散熱就會成為一個大問題。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，45%的電子產(chǎn)品損壞是由于溫度過高。嚴利人強調(diào)，除了成功實現(xiàn)產(chǎn)品的功能之外，還必須充分考慮產(chǎn)品的穩(wěn)定性、工作壽命、環(huán)境適應能力等。
使用范圍更廣、產(chǎn)品體積更小，這是未來電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。嚴利人表示，生物芯片的運用將是電子領(lǐng)域的另一個發(fā)展趨勢，將給生物、光電子器件、醫(yī)學領(lǐng)域帶來革命性的變化。