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编者按：2013年夏，日本电子信息技术产业协会（JEITA）的电子安装技术委员会主持编制的2013年度版“日本安装技术路线图”发表。这份对日本未来几年电子安装技术发展具有规划性、指南性意义的报告，对我国PCB业在研究、了解世界及日本在电子信息产品及其包括PCB在内的配套材料领域未来几年的发展趋势，是个很有借鉴意义的参考资料。下文是根据多篇在日本发表的有关资料、分析此版“安装技术路线图”的文献，编译、撰写而出。
一、前言
日本电子信息技术产业协会（JEITA）的电子安装技术委员会制定了2013年度版的“日本安装技术路线图”。该“安装技术路线图”报告，表述了终端电子产品、半导体封装、电子组件、印制板和电子安装设备的现状认识和将来技术开发的课题。
日本安装技术路线图”中，主要涉及有终端电子产品、半导体封装、电子组件、印制板和安装设备等五个大领域。它由每两年这些领域的相关团体（包括JEITA、STRJ、JPCA、JARA、CIAJ、SEAJ、JIEP、JWS、JSME）、研究所（SIRIJ、ASET）共同研究、商讨而修订出来（参与制定的相关团体、机构见图1所示）。
20世纪80年代，日本电子信息产业曾经擅长并引领世界消费型电子产品的制造技术，经过90年代初的市场景气泡沫的破灭，以及21世纪第一个十年中世界经济形势、国际商业模式的变化，日本逐渐丧失了驾驭世界电子信息产业发展潮流的信心，失去了挑战新产品技术开发的气魄。实际上，自1996年以来，日本电子信息产业出现衰退迹象的警钟就持续不断地敲响。此次新发布的2013年度版“日本安装技术路线图”，不仅从技术开发上，而且还从此事业发展战略的观点上，提出了驱动下一代电子信息产品技术的市场创新和开拓的建议，从而迎接来自这方面的最后挑战。
以下，分别从终端电子产品、半导体封装、电子组件、印制电路板和电子安装设备等五个方面， 来介绍2013年度版“日本安装技术路线图”（以下简称为“路线图” ）的新指导思想与新指南内容。
二、终端电子产品
2.1 产品分类及对发展新领域的期待
在2013年度版的“路线图”中关于电子信息产品的分类，延续了2011年度版的分类方式。即电子信息产品品种以穿戴型电子产品、数字视频摄像、智能电话、数字电视、汽车导航、笔记本电脑和汽车电子七大类为中心进行分析。
可以看到，近年日本曾擅长掌握的电子终端产品尖端制造技术，已经失去了国际竞争优势。日本电子信息产品产业大环境的改变，使日本终端电子产品制造商面临着发展“根基沉降” 的严峻现实。这一产品市场变化的最明显特点，是需求急速的电子化和追求安全性。由于网络的适应性和各种标准化的适应性，有必要创造新的市场和各种社会功能融合的系统，为此强烈建议再认识研究开发的重要性以及灵活运用“Open innovation”和“close”的商业模式/开发体制的构筑必要性。
随着期待着日元汇率的趋于稳定，必须明确重整 “日本制造（made in Japan）”的观念，以及对世界上不可缺少的日本安装技术能力的再认识和投资的期待。在2013年度版的“安装技术路线图”中，还期待着赋予能源环境和医疗等新市场或者全球战略的再构筑以重要的位置。
2.2 改变生活环境而出现的电子产品的新领域、新市场
在引人注目的以改变人们生活环境而涌现出的电子产品新市场中，我们可以捕捉到这些新型电子产品需求所出现的技术新动向。“路线图”中归纳为以下的由延长寿命、优化生活空间、能源三个方面背景下发展起来的、具有广阔发展前景的新型电子终端产品市场：
（1） 延长人类寿命方面
在高龄化、低成长经济和高度网络化的背景下，近年从以家庭为中心的娱乐家电到实现最高端商业工具 / 高功能信息产品的智能手机、智能电视、平板电脑、住宅/照明、演艺和与QOL关联的监护用机器人等电子终端产品得到了迅速地发展。
（2） 可移动性生活空间方面
根据日益发展的人群或者信息的可移动性需求，围绕着创造更优异的生活空间而出现的具有安全性（如自动汽车驾驶仪）、便利性（如IT的提高，服务于移动姿态的多样化的电子产品）、环境友好性（如零辐射电子产品）的产品。
（3） 能源方面
从在流通路径（能源，供电，电力消耗）中创造可再生能源、灾害对策，以及从节能、蓄能的角度考虑，今后会发展起可适于智能社会团体（smart commuuity）、智能住宅（smart house）和能源收获猎取等方面的应用性电子产品。
2.3 智能手机牵引尖端安装技术的发展
作为瞬息万变的市场变迁案例，迄今的携带电话是连接到无线网络的终端的中心，从2010年到2011年在因特网利用上由优越的智能电话取代，没有微处理器的存在就不会有电子化的汽车产业变化到环境友好性汽车，与此同时提高了安全性、便利性和舒适性，这不止关系到汽车单体而且还关系到向着以电动车为核心的汽车电子信息产业发展。
今后，智能手机在携带电话中占有很大比例。由于为了适应信息数据保存或者高速网络，而产生了存储大容量化，这一发展趋向还在加速。另外由于要求使用时间更加长，因而发展它的小型大容量化、高功效的供电系统成为重要课题。
“路线图”中提出：成为当今时代宠儿的智能电话，它的安装构成，是在以8～12层的积层板为主流的主板上进行LSI的高密度安装（安装个数最大的为28个，电子组件为1300个）。到2016年左右主流尺寸为50×50mm～55×120mm， 虽然与现状没有大的变化，但是LSI的安装个数将会减少到14～25个，功能模板也比现在的减少3个。由于成本或者安装空间的制约，正在致力于芯片的系统芯片化（SoC，System on chip）或者模块功能的整合等，连接器数量也会大幅度缩小，到2022年这种潮流将会加速。 2.4 穿戴型电子产品的小型、多功能化
“路线图”中预测了穿戴型电子产品（WW）的发展趋势。穿戴型电子产品的电池功率期待着在未来两年内普遍达到1周的使用寿命，其整个产品的重量在100g以下。它的流行性等设计能力也会成为商品价值的重要要素。今后功能方面扩展到健康、医疗管理等领域，将成为穿戴型电子产品很重要的新市场。未来几年，为客户提供更广泛服务的穿戴型电子产品，将会纷纷闪亮登场。像眼镜型、手表型等产品也在逐步得到普及。分析穿戴型电子产品的电子安装结构，目前以主板是1块4～6层的HDI（高密度互连）型多层板为主流，而到2016年前后则会发展到8层的高多层HDI板。尤其是无源组件等埋入基板内的制造技术已问世。这项技术在携带型电子产品用基板中的普及，将会使安装的电子组件数量增加，最多达到100个，LSI埋入数达到 2～3个。
2.5 汽车电子产品的安装高密度化加快
“路线图”中提出，汽车的电子控制装置（ECU）的安装也会有大的发展。当前，HEV、EV获得正式普及，它也加速了汽车各种部位控制的电子化。以提高汽车行驶中安全性为主的通信系统的不断完善，对应的车内网络和轻量化要求将会继续成为汽车电子产品中目前突出需要解决的问题。
纵观目前ECU外部的安装构成，它的基板尺寸表现出多样化：从小型的30×30mm基板到300×150mm大型基板。基板用的基板材料是以FR-4型基板为主。另外，在EUC内部的安装构成中，出于安装空间等考虑，它的安装构成设计，将会发展得更为高密度化。预测它用的基板总数从现在的最多3块左右，减少到2016年的1～2块，预计基板尺寸以100～140mm×75～160mm为主流。由于适应热以及振动的对策等，将会出现传统的有机树脂基的基板，改换成陶瓷基的基板，另外一方面发展倾向是基板的进一步的高多层化。在基板上安装的LSI数量将会从现在的7～15个，增到7～30个。由于上述的汽车功能的高度化等，可以预见到汽车电子控制的加速，车载ECU的高密度也会加速。
三、半导体封装
3.1 低耗电和高速化成为半导体封装开发的主旋律
在“路线图”中提出与以往版本的路线图所不同的是：为了实现以智能电话为典型代表的携带电子产品的低耗能化，当前半导体封装技术发展的主要课题，锁定在实现电源电压的低电压化，以及适应高速化总线频带宽幅扩大和传送距离的缩短方面。与外部的信号频率虽然供给5GHz 以上的高速信号的器件QFP或者QFN，但是为了适应总线频率幅宽的器件，而需要采用端子数多的BGA或者FBGA的封装形式。
此“路线图”中预测：由于在二维构造的封装配线中，原有的密集的焊盘设计已到了极限，因此必须使用TSV的三维配线方式，以及加快实现采用光信号传输的新方式。
3.2 封装引脚数的增加驱动安装形式、散热对策的改变
“路线图”提出：电子安装业目前面临的最严峻挑战之一，是智能电话等携带型电子产品开始采用了高性能应用处理器（AP，Application processor），它驱动了IC封装向着更加高密度化发展进程。例如在iphone 4s的A5中，它的IC封装设计，在0.4mm 节距中其中引线端子数量增加到1361针。为了适应低电压化，IC封装中的引线数量仍呈现着继续增加的倾向。目前存储器型PoP封装所用的引线数已采用240针。预计自2014年起，512位（bit）的宽I/O存储器将会走向实用化，它的引脚数预计达到1200针以上。高端电子机器中安装的半导体封装中，例如60mm方形芯片的引脚数最多为4600针，今后由于追求低耗电化或者高功能化，到2016年左右预计将会上升到5000针。这种引脚数迅速增多的发展态势，也迫使由于电力消耗增大，而使封装中的散热新对策，将打破原有传统的解决形式以全新方式问世。
“路线图”提出：随着移动电话的迅速普及，使得低成本型封装——QFN受得更多青睐。特别是在引脚数为100针以下的需求正在扩大，对采用QFN封装量在扩大。这主要因为，从设计观点上考虑，目前采用QFN封装，在提升封装的安装中合格率是有优势的。因此未来在QFN封装上，它的端子数、外形尺寸将不会有太大的变化。
另外，23mm方形以下的小型封装中，采用FBGA（fine-piteh BGA）封装的趋势在增加。微细节距（0.4mm节距）、面栅阵列的FBGA封装，现已量产，已在携带型终端电子产品中得到正式的采用，例如已经大量地安装在最新问世的智能手机中。另外携带型终端电子产品中还出现了采用引脚数200针级的封装选其它型封装形式以替代部分QFN封装的新动向，预测今后在对新型封装方面需求还会扩大。但是新型封装为了确保其可靠性，多采用底部填充胶材料，这样就会使其材料成本出现增加。
3.3 WL-CSP在智能手机中应用量扩大
“路线图”指出：目前市场需求增加明显的另外一类封装是WL-CSP（wafer level-csp）。正因它很最适用于高可靠性、小型化的终端电子产品，由此作为移动电话中安装的需求，近年得到迅速的扩大。
最近新的技术成果纷纷问世，包括相继开发了缓和安装时的应力等的优良结构封装设计，以及采用底部填充胶的许多开发事例。在芯片面积上，2010年前只限于30mm×300mm、100针以下的小型芯片之内，但是2011年以来，60mm×60mm、400针以下的芯片尺寸的出现，推动安装高密度化的加速。“路线图”推测：如若发展采用底部填充胶或者元器件埋入基板等技术的封装，则会开始采用80mm×800 mm、700针的大型芯片。尤其是在2010年之后，芯片面积尺寸为100mm×100mm、1000针以上的WLP（wafer level package，芯片级封装） 技术将会得到发展。
为了提高安装的可靠性而提出了引入应力缓冲层（stress buffer），加厚表面的保护层等方法。另外WL-CSP将会进一步的低成本化，这必须致力于开展平面化的处理新方法。 3.4 车载的功率半导体用封装急待解决散热问题
关于车载的功率半导体用封装，在“路线图”提出：现采用的车载用功率组件的封装接合温度最高也不过170℃，但是由于到2016年时将会上升到230℃，因此今后将会被厚Cu线、Cu夹（clip）和Cu/Al带等连接方式所取代。使用提高可靠性的焊盘金属化（over pad metallization， OPM）处理，也是有效的方法之一。另外未来还会还加强对双面冷却或者直接散热片（fin）冷却构造等新冷却技术的研究。
“路线图”预测：为了使功率半导体的耐封装接合温度达到 270℃，未来还必须开发陶瓷/金属封装或者耐循环温度性高的裸芯片粘结（die bond）材料。关于无铅型裸芯片粘结材料的开发，采用烧结Ag胶，或者采用Sn-Sb焊料材料的途径，将是重要的选择方案。在解决车载的功率半导体封装的散热问题中，其关键手段是采用从芯片两面热传导的散热技术。
3.5 有机树脂封装基板的配线微细化所面临的新课题
在“路线图”中还特别提到封装构成材料的重要性和封装基板存在需解决的技术难点。在新型的有机树脂封装基板中，特别表现在携带型电子产品用SiP封装（Systemin package，系统封装）或PoP封装中，解决封装基板的面翘曲问题成为了当前的关键课题。因此有必要提高封装基板材料的芯层（内芯覆铜板）、抗蚀材料等关键原材料的性能。在这两种材料的开发中，提高它的弹性模量，是至关重要的。目前封装基板的L/S（线宽/线间距）最小的为15μm/15μm。预计到2016年时，L/S将会推进到最小10μm/10μm的程度。另外由于Si互连板（inter poser）的出现，也加速了有机树脂封装基板的导线微细化。在这一变化中，实现其低成本化又成为一大课题。另外，在封装基板材料的新材料中，新型的玻璃材料的采用也成为当前一大新材料的亮点。
3.6 封装用焊接材料期待新型无铅焊料材料的问世
过去，作为高熔点的粘合可塑性高导热材料往往使用以铅为主要成分的焊料。到2016年预计会重新评估RoHS，仍期待新型无铅焊料材料的问世。从导热率和耐循环温度的角度考虑，Sn-Sb焊料将是未来最有发展前景的无铅焊料。
四、电子部品
4.1 电子部品品种与发展趋势
电子部品以LCR组件为主，它包括有电阻（R）、电容（C）、电感（L）无源组件、EMC组件、ESD组件、连接器、输入输出器件、传感器/调节器（actuator）和高频器件等。
考虑以人为本的生活空间中应用电子产品的要求特性，期待着小型、高可靠性、高速信号、高频、高电流、耐环境、耐振动和耐高温特性等电子组件功能的进一步发展。属于电子组件产品中的LCR组件尤其是电感L与电容C组合的LC滤波器、移动电话用的通信类高频模块等需求数量目前在持续地扩大，所有芯片化、小型轻量化都在加速。
4.2 电容、电阻、滤波器的发展
陶瓷电容器的小型化开发走在最先端。已经进入0201尺寸的样品出厂阶段，2～3年以后将会量产化。另一方面，汽车用途中附金属端子的电容器最近也在增长。Al电解电容器的小型化要求也正在逐年提高，为此Al箔层的薄型化成为重要的差异化技术，与2000年相比，现在已经实现了一半程度的小型化。今后将会出现进一步薄型化的要求，目标是现在的约40%的小型化。图2表示了陶瓷片式电容的各种尺寸构成比率。
电阻的小型化还比电容迟2～3年。目前的主力尺寸是1005，占全体的4成。正在出现移行到0603尺寸的潮流，且有增加的倾向。将来会取代1608尺寸。另外为了适应要求高电力化的潮流，正在采取微调修整（trimming） 方法重新评估，同时也采用长边电极和电阻组件的双面化等方法。滤波器中目前最小的是0603尺寸，但是到2016年将会移行到0402，到2021年前后0201尺寸将会问世。高频用电感器到2016年前后将会移行到0201尺寸，比滤波器的小型化还要加速。
4.3 基板内埋入组件的发展
“路线图”中提出，作为基板（PCB）埋入组件的制造群与市场，正在逐步强化地形成。现有组件是以在基板的表面上进行安装、搭载。它用的Sn电极为主流，其优点是廉价且可大量应用于现有的SMT工艺。由于基板的厚度受到埋入组件尺寸上的制约，因此埋入组件基板的整个厚度难以薄型化。作为埋入组件基板的整体厚度也难以薄型化。为此，作为埋入专用的薄型组件，采用Cu电极的电子组件正在问世。这种工艺法对其薄型化做出贡献的同时，由于追求其高可靠性的开发、以及埋入芯片以后的导通孔形成的研制成功，使得这种工艺路线主导今后的组件埋入技术的可能性得到提升。但是需要指出的是，提高其位置重合精度、以及降低制造成本的问题仍需得到进一步的解决。
4.4 智能手机等问世对电子部品的新需求
“路线图”中强调，随着智能手机等移动终端产品的普及，出现了对电子部品的各种要求。一种是对于导电性粘结剂的适应性。但是还指出了Ag迁移发生的问题和改善导热性等的必要性，要求进一步研究开发。另外，还提出了对树脂电极的新要求。根据安装时的应力或者装置落下时的冲击吸收等观点来看存在着一部分需要，继续开发更高可靠性的产品成为重要课题。
以触摸屏（touch panel）的普及为代表的新型接口（interface）的输入输出装置（device）也成为亮点。由于从操作功能本身技术上进步的人到机器的做工作，机器认识了人，机器对于人来说可以想定为独立的做工作那种情况。除了利用摄像、传感器的图像识别装置以外，与动作传感器、操作者的人机对话系统今后将会进一步普及。利用数据的输入输出信息，即使人没有意识也可以进化到能够输入输出的接口。
4.5 未来以健康为目的的电子医疗产品发展 未来引领电子组件市场发展的应用之一是“健康” 领域。这个新市场表现在：（1）世界许多国家进入高龄化，其时代所赋予的新任务，是以支持身体功能的电子产品为主；（2）旨在维持健康管理（health care）的血压计等监视健康状态的移动型电子医疗产品等；（3）为实现包括精神生活在内的行动安全机器人等医疗健康产品，都期待着问世。
五、印制电路板
在“路线图”的PCB部分中，报告提示了应该呈现十年前的PCB态势，并且明确了日本PCB业面临着严峻挑战的态势。“路线图”制定了日本PCB业界在未来发展的信息指南。“路线图”中还阐述了当前发展热门产品——高电流、高散热基板，大面积挠性电子基板和Si/玻璃/有机树脂互连板等技术新动向。
5.1 迎来转变的日本PCB业
日本PCB业以2008年世界金融危机的冲击为开端，之后未能止住PCB生产额一路下滑的颓势。紧接着，日本PCB产业又受到了2011年、2012年日本影像产品的大规模市场丢失的严重影响，造成日本PCB在世界上失去了引领下一代的产品群、进行尖端产品开发的资金来源，并且它在今后的恢复、复兴中又面临着重重困难。日本的PCB业界正面临着转变传统PCB产品与技术的时期。
5.2 PCB新技术发展及其应用领域的持续扩大
另一方面应看到，PCB产品中新技术的应用领域持续扩大，新型的生产PCB方式正在崛起。
新型的PCB生产工艺方式，主要表现在：利用各种载体的印刷形成半导体、导体和电介质等的“大面积、挠性的” 印刷电子（printable electronics）的出现。另外还有玻璃/硅互连板、光导波路基板等。在电路形成技术方面，作为与微细化的半导体或者MEMS组合的“智能系统集成”技术，期待着未来会扩大到医疗、衣料、物流和宇宙航空等新型应用市场中。
在2013年度版“路线图”中新加入了埋入组件（embedede component） 基板技术的章节和关于高散热大电流基板、玻璃互连板（glass interposer）的话题（topics）。整体而言，由于日本制造商的衰落再加上超高日元汇率而移交海外生产等背景，日本国内的PCB业界形势严峻而引人注目。电容或者电阻用的低成本High-k材料，利用印刷形成半导体的电子移动速度快的高功能性油墨材料或者阻挡层（barrier）材料。
特别是L/S=10μm/10μm以下的微细线路形成时理想的平坦性为100nm级，因此还必须开发目前的1/3以下平坦性Cu箔材料等。
基板微细化未来值得关注的解决方法之一，是基板材料采用玻璃互连板（glass interposer），尺寸稳定性或者平坦性优良，适合于微细线路层的形成，它有大幅降低制造成本的可能性。但是由于玻璃的特性而存在导通孔形成时的加工或者搬运操作（bandling）的课题，实现需要花费相当多的时间。
关于基板埋入组件，“路线图”提出：需要解决的最大问题是制造合格率。现在尚未达到70%程度，还不能着急地提高到接近100%的水平，因此难以降低成本。另外埋入组件的厚度还不能从现在的150μm厚度控制到50μm厚度，因此难以为原来的薄型化做出贡献。
5.3 对PCB设备提出了新要求
“路线图”中，还对PCB设备方面提出了更严格的要求。这些新要求主要包括：保证L/S=5μm/5μm的鲜像度的光掩模（photomask）和曝光装置，或者LDI（激光直接成像，Laser direct imaging）装置，可以形成均质而矩形的微细线路的高速蚀刻装置和保护微细线路的非接触搬运系统等一个接一个的开发难题。
今后PCB设备系统开发的特征之一，是不能着力于包括现有工程在内的独立操作的计算机型设备的开发，而是要在整体上贯穿制造的系统装置开发。为此必须共享关于制造的数据库，这意味着不同行业的联系至关重要。
六、电子安装设备
2011年度后半期以后，包括中国大陆的世界市场景气度进一步恶化，这使得日本的电子安装设备的最大销售市场转移到泰国、越南、印度尼西亚和缅甸等东南亚地区。
“路线图”中预测，纵观世界电子产品的发展，未来几年还不会出现原有成熟型市场的新增长，但车载产品、智能测量仪等环境关联产品可期待今后市场的新增长。世界人口的持续增长，再加上以需求为核心的中等收入者的增加，围绕这些产品的安装设备需求今后将会持续扩大。
今后作为各种设备规格的方向性、兼有单体生产化和多功能性的高速多功能型将会增加。以此为目标既要适应大型EMS等日益增加的变种变量生产又要适应满足高速生产性的要求。
（本文编辑内容的大部分素材资料，来自于日本《半导体产业新闻》2013年7月各期连载）
一、前言
日本电子信息技术产业协会（JEITA）的电子安装技术委员会制定了2013年度版的“日本安装技术路线图”。该“安装技术路线图”报告，表述了终端电子产品、半导体封装、电子组件、印制板和电子安装设备的现状认识和将来技术开发的课题。
日本安装技术路线图”中，主要涉及有终端电子产品、半导体封装、电子组件、印制板和安装设备等五个大领域。它由每两年这些领域的相关团体（包括JEITA、STRJ、JPCA、JARA、CIAJ、SEAJ、JIEP、JWS、JSME）、研究所（SIRIJ、ASET）共同研究、商讨而修订出来（参与制定的相关团体、机构见图1所示）。
20世纪80年代，日本电子信息产业曾经擅长并引领世界消费型电子产品的制造技术，经过90年代初的市场景气泡沫的破灭，以及21世纪第一个十年中世界经济形势、国际商业模式的变化，日本逐渐丧失了驾驭世界电子信息产业发展潮流的信心，失去了挑战新产品技术开发的气魄。实际上，自1996年以来，日本电子信息产业出现衰退迹象的警钟就持续不断地敲响。此次新发布的2013年度版“日本安装技术路线图”，不仅从技术开发上，而且还从此事业发展战略的观点上，提出了驱动下一代电子信息产品技术的市场创新和开拓的建议，从而迎接来自这方面的最后挑战。
以下，分别从终端电子产品、半导体封装、电子组件、印制电路板和电子安装设备等五个方面， 来介绍2013年度版“日本安装技术路线图”（以下简称为“路线图” ）的新指导思想与新指南内容。
二、终端电子产品
2.1 产品分类及对发展新领域的期待
在2013年度版的“路线图”中关于电子信息产品的分类，延续了2011年度版的分类方式。即电子信息产品品种以穿戴型电子产品、数字视频摄像、智能电话、数字电视、汽车导航、笔记本电脑和汽车电子七大类为中心进行分析。
可以看到，近年日本曾擅长掌握的电子终端产品尖端制造技术，已经失去了国际竞争优势。日本电子信息产品产业大环境的改变，使日本终端电子产品制造商面临着发展“根基沉降” 的严峻现实。这一产品市场变化的最明显特点，是需求急速的电子化和追求安全性。由于网络的适应性和各种标准化的适应性，有必要创造新的市场和各种社会功能融合的系统，为此强烈建议再认识研究开发的重要性以及灵活运用“Open innovation”和“close”的商业模式/开发体制的构筑必要性。
随着期待着日元汇率的趋于稳定，必须明确重整 “日本制造（made in Japan）”的观念，以及对世界上不可缺少的日本安装技术能力的再认识和投资的期待。在2013年度版的“安装技术路线图”中，还期待着赋予能源环境和医疗等新市场或者全球战略的再构筑以重要的位置。
2.2 改变生活环境而出现的电子产品的新领域、新市场
在引人注目的以改变人们生活环境而涌现出的电子产品新市场中，我们可以捕捉到这些新型电子产品需求所出现的技术新动向。“路线图”中归纳为以下的由延长寿命、优化生活空间、能源三个方面背景下发展起来的、具有广阔发展前景的新型电子终端产品市场：
（1） 延长人类寿命方面
在高龄化、低成长经济和高度网络化的背景下，近年从以家庭为中心的娱乐家电到实现最高端商业工具 / 高功能信息产品的智能手机、智能电视、平板电脑、住宅/照明、演艺和与QOL关联的监护用机器人等电子终端产品得到了迅速地发展。
（2） 可移动性生活空间方面
根据日益发展的人群或者信息的可移动性需求，围绕着创造更优异的生活空间而出现的具有安全性（如自动汽车驾驶仪）、便利性（如IT的提高，服务于移动姿态的多样化的电子产品）、环境友好性（如零辐射电子产品）的产品。
（3） 能源方面
从在流通路径（能源，供电，电力消耗）中创造可再生能源、灾害对策，以及从节能、蓄能的角度考虑，今后会发展起可适于智能社会团体（smart commuuity）、智能住宅（smart house）和能源收获猎取等方面的应用性电子产品。
2.3 智能手机牵引尖端安装技术的发展
作为瞬息万变的市场变迁案例，迄今的携带电话是连接到无线网络的终端的中心，从2010年到2011年在因特网利用上由优越的智能电话取代，没有微处理器的存在就不会有电子化的汽车产业变化到环境友好性汽车，与此同时提高了安全性、便利性和舒适性，这不止关系到汽车单体而且还关系到向着以电动车为核心的汽车电子信息产业发展。
今后，智能手机在携带电话中占有很大比例。由于为了适应信息数据保存或者高速网络，而产生了存储大容量化，这一发展趋向还在加速。另外由于要求使用时间更加长，因而发展它的小型大容量化、高功效的供电系统成为重要课题。
“路线图”中提出：成为当今时代宠儿的智能电话，它的安装构成，是在以8～12层的积层板为主流的主板上进行LSI的高密度安装（安装个数最大的为28个，电子组件为1300个）。到2016年左右主流尺寸为50×50mm～55×120mm， 虽然与现状没有大的变化，但是LSI的安装个数将会减少到14～25个，功能模板也比现在的减少3个。由于成本或者安装空间的制约，正在致力于芯片的系统芯片化（SoC，System on chip）或者模块功能的整合等，连接器数量也会大幅度缩小，到2022年这种潮流将会加速。 2.4 穿戴型电子产品的小型、多功能化
“路线图”中预测了穿戴型电子产品（WW）的发展趋势。穿戴型电子产品的电池功率期待着在未来两年内普遍达到1周的使用寿命，其整个产品的重量在100g以下。它的流行性等设计能力也会成为商品价值的重要要素。今后功能方面扩展到健康、医疗管理等领域，将成为穿戴型电子产品很重要的新市场。未来几年，为客户提供更广泛服务的穿戴型电子产品，将会纷纷闪亮登场。像眼镜型、手表型等产品也在逐步得到普及。分析穿戴型电子产品的电子安装结构，目前以主板是1块4～6层的HDI（高密度互连）型多层板为主流，而到2016年前后则会发展到8层的高多层HDI板。尤其是无源组件等埋入基板内的制造技术已问世。这项技术在携带型电子产品用基板中的普及，将会使安装的电子组件数量增加，最多达到100个，LSI埋入数达到 2～3个。
2.5 汽车电子产品的安装高密度化加快
“路线图”中提出，汽车的电子控制装置（ECU）的安装也会有大的发展。当前，HEV、EV获得正式普及，它也加速了汽车各种部位控制的电子化。以提高汽车行驶中安全性为主的通信系统的不断完善，对应的车内网络和轻量化要求将会继续成为汽车电子产品中目前突出需要解决的问题。
纵观目前ECU外部的安装构成，它的基板尺寸表现出多样化：从小型的30×30mm基板到300×150mm大型基板。基板用的基板材料是以FR-4型基板为主。另外，在EUC内部的安装构成中，出于安装空间等考虑，它的安装构成设计，将会发展得更为高密度化。预测它用的基板总数从现在的最多3块左右，减少到2016年的1～2块，预计基板尺寸以100～140mm×75～160mm为主流。由于适应热以及振动的对策等，将会出现传统的有机树脂基的基板，改换成陶瓷基的基板，另外一方面发展倾向是基板的进一步的高多层化。在基板上安装的LSI数量将会从现在的7～15个，增到7～30个。由于上述的汽车功能的高度化等，可以预见到汽车电子控制的加速，车载ECU的高密度也会加速。
三、半导体封装
3.1 低耗电和高速化成为半导体封装开发的主旋律
在“路线图”中提出与以往版本的路线图所不同的是：为了实现以智能电话为典型代表的携带电子产品的低耗能化，当前半导体封装技术发展的主要课题，锁定在实现电源电压的低电压化，以及适应高速化总线频带宽幅扩大和传送距离的缩短方面。与外部的信号频率虽然供给5GHz 以上的高速信号的器件QFP或者QFN，但是为了适应总线频率幅宽的器件，而需要采用端子数多的BGA或者FBGA的封装形式。
此“路线图”中预测：由于在二维构造的封装配线中，原有的密集的焊盘设计已到了极限，因此必须使用TSV的三维配线方式，以及加快实现采用光信号传输的新方式。
3.2 封装引脚数的增加驱动安装形式、散热对策的改变
“路线图”提出：电子安装业目前面临的最严峻挑战之一，是智能电话等携带型电子产品开始采用了高性能应用处理器（AP，Application processor），它驱动了IC封装向着更加高密度化发展进程。例如在iphone 4s的A5中，它的IC封装设计，在0.4mm 节距中其中引线端子数量增加到1361针。为了适应低电压化，IC封装中的引线数量仍呈现着继续增加的倾向。目前存储器型PoP封装所用的引线数已采用240针。预计自2014年起，512位（bit）的宽I/O存储器将会走向实用化，它的引脚数预计达到1200针以上。高端电子机器中安装的半导体封装中，例如60mm方形芯片的引脚数最多为4600针，今后由于追求低耗电化或者高功能化，到2016年左右预计将会上升到5000针。这种引脚数迅速增多的发展态势，也迫使由于电力消耗增大，而使封装中的散热新对策，将打破原有传统的解决形式以全新方式问世。
“路线图”提出：随着移动电话的迅速普及，使得低成本型封装——QFN受得更多青睐。特别是在引脚数为100针以下的需求正在扩大，对采用QFN封装量在扩大。这主要因为，从设计观点上考虑，目前采用QFN封装，在提升封装的安装中合格率是有优势的。因此未来在QFN封装上，它的端子数、外形尺寸将不会有太大的变化。
另外，23mm方形以下的小型封装中，采用FBGA（fine-piteh BGA）封装的趋势在增加。微细节距（0.4mm节距）、面栅阵列的FBGA封装，现已量产，已在携带型终端电子产品中得到正式的采用，例如已经大量地安装在最新问世的智能手机中。另外携带型终端电子产品中还出现了采用引脚数200针级的封装选其它型封装形式以替代部分QFN封装的新动向，预测今后在对新型封装方面需求还会扩大。但是新型封装为了确保其可靠性，多采用底部填充胶材料，这样就会使其材料成本出现增加。
3.3 WL-CSP在智能手机中应用量扩大
“路线图”指出：目前市场需求增加明显的另外一类封装是WL-CSP（wafer level-csp）。正因它很最适用于高可靠性、小型化的终端电子产品，由此作为移动电话中安装的需求，近年得到迅速的扩大。
最近新的技术成果纷纷问世，包括相继开发了缓和安装时的应力等的优良结构封装设计，以及采用底部填充胶的许多开发事例。在芯片面积上，2010年前只限于30mm×300mm、100针以下的小型芯片之内，但是2011年以来，60mm×60mm、400针以下的芯片尺寸的出现，推动安装高密度化的加速。“路线图”推测：如若发展采用底部填充胶或者元器件埋入基板等技术的封装，则会开始采用80mm×800 mm、700针的大型芯片。尤其是在2010年之后，芯片面积尺寸为100mm×100mm、1000针以上的WLP（wafer level package，芯片级封装） 技术将会得到发展。
为了提高安装的可靠性而提出了引入应力缓冲层（stress buffer），加厚表面的保护层等方法。另外WL-CSP将会进一步的低成本化，这必须致力于开展平面化的处理新方法。 3.4 车载的功率半导体用封装急待解决散热问题
关于车载的功率半导体用封装，在“路线图”提出：现采用的车载用功率组件的封装接合温度最高也不过170℃，但是由于到2016年时将会上升到230℃，因此今后将会被厚Cu线、Cu夹（clip）和Cu/Al带等连接方式所取代。使用提高可靠性的焊盘金属化（over pad metallization， OPM）处理，也是有效的方法之一。另外未来还会还加强对双面冷却或者直接散热片（fin）冷却构造等新冷却技术的研究。
“路线图”预测：为了使功率半导体的耐封装接合温度达到 270℃，未来还必须开发陶瓷/金属封装或者耐循环温度性高的裸芯片粘结（die bond）材料。关于无铅型裸芯片粘结材料的开发，采用烧结Ag胶，或者采用Sn-Sb焊料材料的途径，将是重要的选择方案。在解决车载的功率半导体封装的散热问题中，其关键手段是采用从芯片两面热传导的散热技术。
3.5 有机树脂封装基板的配线微细化所面临的新课题
在“路线图”中还特别提到封装构成材料的重要性和封装基板存在需解决的技术难点。在新型的有机树脂封装基板中，特别表现在携带型电子产品用SiP封装（Systemin package，系统封装）或PoP封装中，解决封装基板的面翘曲问题成为了当前的关键课题。因此有必要提高封装基板材料的芯层（内芯覆铜板）、抗蚀材料等关键原材料的性能。在这两种材料的开发中，提高它的弹性模量，是至关重要的。目前封装基板的L/S（线宽/线间距）最小的为15μm/15μm。预计到2016年时，L/S将会推进到最小10μm/10μm的程度。另外由于Si互连板（inter poser）的出现，也加速了有机树脂封装基板的导线微细化。在这一变化中，实现其低成本化又成为一大课题。另外，在封装基板材料的新材料中，新型的玻璃材料的采用也成为当前一大新材料的亮点。
3.6 封装用焊接材料期待新型无铅焊料材料的问世
过去，作为高熔点的粘合可塑性高导热材料往往使用以铅为主要成分的焊料。到2016年预计会重新评估RoHS，仍期待新型无铅焊料材料的问世。从导热率和耐循环温度的角度考虑，Sn-Sb焊料将是未来最有发展前景的无铅焊料。
四、电子部品
4.1 电子部品品种与发展趋势
电子部品以LCR组件为主，它包括有电阻（R）、电容（C）、电感（L）无源组件、EMC组件、ESD组件、连接器、输入输出器件、传感器/调节器（actuator）和高频器件等。
考虑以人为本的生活空间中应用电子产品的要求特性，期待着小型、高可靠性、高速信号、高频、高电流、耐环境、耐振动和耐高温特性等电子组件功能的进一步发展。属于电子组件产品中的LCR组件尤其是电感L与电容C组合的LC滤波器、移动电话用的通信类高频模块等需求数量目前在持续地扩大，所有芯片化、小型轻量化都在加速。
4.2 电容、电阻、滤波器的发展
陶瓷电容器的小型化开发走在最先端。已经进入0201尺寸的样品出厂阶段，2～3年以后将会量产化。另一方面，汽车用途中附金属端子的电容器最近也在增长。Al电解电容器的小型化要求也正在逐年提高，为此Al箔层的薄型化成为重要的差异化技术，与2000年相比，现在已经实现了一半程度的小型化。今后将会出现进一步薄型化的要求，目标是现在的约40%的小型化。图2表示了陶瓷片式电容的各种尺寸构成比率。
电阻的小型化还比电容迟2～3年。目前的主力尺寸是1005，占全体的4成。正在出现移行到0603尺寸的潮流，且有增加的倾向。将来会取代1608尺寸。另外为了适应要求高电力化的潮流，正在采取微调修整（trimming） 方法重新评估，同时也采用长边电极和电阻组件的双面化等方法。滤波器中目前最小的是0603尺寸，但是到2016年将会移行到0402，到2021年前后0201尺寸将会问世。高频用电感器到2016年前后将会移行到0201尺寸，比滤波器的小型化还要加速。
4.3 基板内埋入组件的发展
“路线图”中提出，作为基板（PCB）埋入组件的制造群与市场，正在逐步强化地形成。现有组件是以在基板的表面上进行安装、搭载。它用的Sn电极为主流，其优点是廉价且可大量应用于现有的SMT工艺。由于基板的厚度受到埋入组件尺寸上的制约，因此埋入组件基板的整个厚度难以薄型化。作为埋入组件基板的整体厚度也难以薄型化。为此，作为埋入专用的薄型组件，采用Cu电极的电子组件正在问世。这种工艺法对其薄型化做出贡献的同时，由于追求其高可靠性的开发、以及埋入芯片以后的导通孔形成的研制成功，使得这种工艺路线主导今后的组件埋入技术的可能性得到提升。但是需要指出的是，提高其位置重合精度、以及降低制造成本的问题仍需得到进一步的解决。
4.4 智能手机等问世对电子部品的新需求
“路线图”中强调，随着智能手机等移动终端产品的普及，出现了对电子部品的各种要求。一种是对于导电性粘结剂的适应性。但是还指出了Ag迁移发生的问题和改善导热性等的必要性，要求进一步研究开发。另外，还提出了对树脂电极的新要求。根据安装时的应力或者装置落下时的冲击吸收等观点来看存在着一部分需要，继续开发更高可靠性的产品成为重要课题。
以触摸屏（touch panel）的普及为代表的新型接口（interface）的输入输出装置（device）也成为亮点。由于从操作功能本身技术上进步的人到机器的做工作，机器认识了人，机器对于人来说可以想定为独立的做工作那种情况。除了利用摄像、传感器的图像识别装置以外，与动作传感器、操作者的人机对话系统今后将会进一步普及。利用数据的输入输出信息，即使人没有意识也可以进化到能够输入输出的接口。
4.5 未来以健康为目的的电子医疗产品发展 未来引领电子组件市场发展的应用之一是“健康” 领域。这个新市场表现在：（1）世界许多国家进入高龄化，其时代所赋予的新任务，是以支持身体功能的电子产品为主；（2）旨在维持健康管理（health care）的血压计等监视健康状态的移动型电子医疗产品等；（3）为实现包括精神生活在内的行动安全机器人等医疗健康产品，都期待着问世。
五、印制电路板
在“路线图”的PCB部分中，报告提示了应该呈现十年前的PCB态势，并且明确了日本PCB业面临着严峻挑战的态势。“路线图”制定了日本PCB业界在未来发展的信息指南。“路线图”中还阐述了当前发展热门产品——高电流、高散热基板，大面积挠性电子基板和Si/玻璃/有机树脂互连板等技术新动向。
5.1 迎来转变的日本PCB业
日本PCB业以2008年世界金融危机的冲击为开端，之后未能止住PCB生产额一路下滑的颓势。紧接着，日本PCB产业又受到了2011年、2012年日本影像产品的大规模市场丢失的严重影响，造成日本PCB在世界上失去了引领下一代的产品群、进行尖端产品开发的资金来源，并且它在今后的恢复、复兴中又面临着重重困难。日本的PCB业界正面临着转变传统PCB产品与技术的时期。
5.2 PCB新技术发展及其应用领域的持续扩大
另一方面应看到，PCB产品中新技术的应用领域持续扩大，新型的生产PCB方式正在崛起。
新型的PCB生产工艺方式，主要表现在：利用各种载体的印刷形成半导体、导体和电介质等的“大面积、挠性的” 印刷电子（printable electronics）的出现。另外还有玻璃/硅互连板、光导波路基板等。在电路形成技术方面，作为与微细化的半导体或者MEMS组合的“智能系统集成”技术，期待着未来会扩大到医疗、衣料、物流和宇宙航空等新型应用市场中。
在2013年度版“路线图”中新加入了埋入组件（embedede component） 基板技术的章节和关于高散热大电流基板、玻璃互连板（glass interposer）的话题（topics）。整体而言，由于日本制造商的衰落再加上超高日元汇率而移交海外生产等背景，日本国内的PCB业界形势严峻而引人注目。电容或者电阻用的低成本High-k材料，利用印刷形成半导体的电子移动速度快的高功能性油墨材料或者阻挡层（barrier）材料。
特别是L/S=10μm/10μm以下的微细线路形成时理想的平坦性为100nm级，因此还必须开发目前的1/3以下平坦性Cu箔材料等。
基板微细化未来值得关注的解决方法之一，是基板材料采用玻璃互连板（glass interposer），尺寸稳定性或者平坦性优良，适合于微细线路层的形成，它有大幅降低制造成本的可能性。但是由于玻璃的特性而存在导通孔形成时的加工或者搬运操作（bandling）的课题，实现需要花费相当多的时间。
关于基板埋入组件，“路线图”提出：需要解决的最大问题是制造合格率。现在尚未达到70%程度，还不能着急地提高到接近100%的水平，因此难以降低成本。另外埋入组件的厚度还不能从现在的150μm厚度控制到50μm厚度，因此难以为原来的薄型化做出贡献。
5.3 对PCB设备提出了新要求
“路线图”中，还对PCB设备方面提出了更严格的要求。这些新要求主要包括：保证L/S=5μm/5μm的鲜像度的光掩模（photomask）和曝光装置，或者LDI（激光直接成像，Laser direct imaging）装置，可以形成均质而矩形的微细线路的高速蚀刻装置和保护微细线路的非接触搬运系统等一个接一个的开发难题。
今后PCB设备系统开发的特征之一，是不能着力于包括现有工程在内的独立操作的计算机型设备的开发，而是要在整体上贯穿制造的系统装置开发。为此必须共享关于制造的数据库，这意味着不同行业的联系至关重要。
六、电子安装设备
2011年度后半期以后，包括中国大陆的世界市场景气度进一步恶化，这使得日本的电子安装设备的最大销售市场转移到泰国、越南、印度尼西亚和缅甸等东南亚地区。
“路线图”中预测，纵观世界电子产品的发展，未来几年还不会出现原有成熟型市场的新增长，但车载产品、智能测量仪等环境关联产品可期待今后市场的新增长。世界人口的持续增长，再加上以需求为核心的中等收入者的增加，围绕这些产品的安装设备需求今后将会持续扩大。
今后作为各种设备规格的方向性、兼有单体生产化和多功能性的高速多功能型将会增加。以此为目标既要适应大型EMS等日益增加的变种变量生产又要适应满足高速生产性的要求。
（本文编辑内容的大部分素材资料，来自于日本《半导体产业新闻》2013年7月各期连载）