微電子封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)(編輯修改稿)
2024-08-23 18:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 熱性能[11]:另外,CSP產(chǎn)品的重量也比其它封裝形式的輕得多,除了在手持式移動(dòng)電子設(shè)備中應(yīng)用外, 在航天、航空, 以及對(duì)電路的高頻性能、體積、重量有特殊要求的軍事方面也將獲得廣泛應(yīng)用。CSP封裝內(nèi)存不但體積小，同時(shí)也更薄，大大提高了內(nèi)存芯片在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后的可靠性，線路阻抗顯著減小，芯片速度也隨之得到大幅度提高。CSP封裝內(nèi)存芯片的中心引腳形式有效地縮短了信號(hào)的傳導(dǎo)距離，其衰減隨之減少，芯片的抗干擾、抗噪性能也能得到大幅提升，這也使得CSP的存取時(shí)間比BGA改善15%20%。在CSP的封裝方式中，內(nèi)存顆粒是通過一個(gè)個(gè)錫球焊接在PCB板上，由于焊點(diǎn)和PCB板的接觸面積較大，所以內(nèi)存芯片在運(yùn)行中所產(chǎn)生的熱量可以很容易地傳導(dǎo)到PCB板上并散發(fā)出去[15]。CSP封裝可以從背面散熱，且熱效率良好，CSP的熱阻為35℃/W，而TSOP熱阻40℃/W[16]。CSP封裝具有如下特點(diǎn)：[15]。 MCM MCM（多芯片組件）是將多塊半導(dǎo)體裸芯片組裝在一塊布線基板上的一種封裝技術(shù)[7]。MCM是在混合集成電路的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)微電子技術(shù)，其與混合集成電路沒有本質(zhì)的區(qū)別。MCM技術(shù)可以概括為：多層互聯(lián)基板的制作與芯片連接兩大技術(shù)部分。；。隨著電子裝備日趨復(fù)雜, 工作頻率提高, 功耗更大, 微電子封裝對(duì)器件和系統(tǒng)的影響越來越大。封裝材料的性能決定著封裝能夠滿足要求的程度。由于產(chǎn)生大量熱的器件需要一個(gè)高熱導(dǎo)通道來散熱, 以保證芯片在安全的工作溫度下工作。如果芯片溫度超出此安全工作溫度, 器件就會(huì)發(fā)生早期失效。MCM有很好的散熱條件，可以解決這一問題。根據(jù)所用多層布線基板的類型不同，MCM可分為：l 疊層多芯片組建（MCML）l 陶瓷多芯片組建（MCMC）l 沉積多芯片組建（MCMD）l 混合多芯片組建（MCMC/D）MCML 是采用多層印制電路板做成的MCM，制造工藝較成熟，生產(chǎn)成本較低，但因芯片的安裝方式和基板的結(jié)構(gòu)所限，高密度布線困難，因此電性較差。MCMC是采用高密度多層布線陶瓷基板制成的MCM，結(jié)構(gòu)和制造工藝都與先進(jìn)IC幾乎先似。其優(yōu)點(diǎn)是布線層數(shù)多，布線密度、封裝效率和性能均較高。MCM的優(yōu)點(diǎn)：216。 可大幅提高電路連線密度，增進(jìn)封裝的效率216。 可完成“輕 、薄 、短 、小”的封裝設(shè)計(jì)216。 封裝的可靠度可獲得提升MCM的缺點(diǎn)及發(fā)展的制約因素：216。 由于沒有標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)范和生產(chǎn)工藝，缺乏KGD，以及設(shè)備、材料和工藝成本比較貴，此外只要一個(gè)元器件失效，整個(gè)組件就得報(bào)廢。216。 MCM所組裝的LSI、VLSI和ASIC通常為裸芯片，確定好裸芯片來源的問題一直沒有從根本上解決3D封裝模型 3D封裝隨著消費(fèi)類電子設(shè)計(jì)降低到45 nm 甚至32 nm節(jié)點(diǎn),在二維平面上封裝電子元件的集成度已經(jīng)達(dá)到了極限[5]。為了在相同的空間內(nèi)集成共多的電子元器件，人們把目光投向了三維封裝。三維（3D）封裝首先突破傳統(tǒng)的平面封裝的概念，組裝效率高達(dá)200%以上。它使單個(gè)封裝體內(nèi)可以堆疊多個(gè)芯片，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)容量的倍增。它將芯片直接互連，互連線長(zhǎng)度顯著縮短，信號(hào)傳輸?shù)酶烨宜芨蓴_更??；再則，它將多個(gè)不同功能芯片堆疊在一起，使單個(gè)封裝體實(shí)現(xiàn)更多的功能，從而形成系統(tǒng)芯片封裝新思路；最后，采用3D封裝的芯片還有功耗低、速度快等優(yōu)點(diǎn)，這使電子信息產(chǎn)品的尺寸和重量減小數(shù)十倍。正是由于3D封裝擁有無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，
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