模块封装将通过半导体工艺技术而改变

过去通常直接组装到PCB板上的元器件,现在都集成到小型的单一封装基板——模块基板上,所构成的SiP(系统级封装)或RF模块等各种各样的功能模块已经越来越多地应用到电子设备中。模块基板是用于连接半导体器件和PCB板的部件,其尺寸、形状同封装的大小相当。具体来说,模块基板包括BGA基板、SiP及MCM(多芯片模块)基板、TAB(tape-automated bonding)基     

基于埋置式基板的3D-MCM封装结构的研制

研制一种用于无线传感网的多芯片组件(3D-MCM).采用层压、开槽等工艺获得埋置式高密度多层有机(FR-4)基板,通过板上芯片(COB)、板上倒装芯片(FCOB)、球栅阵列(BGA)等技术,并通过引线键合、倒装焊等多种互连方式将不同类型的半导体芯片三维封装于一种由叠层模块所形成的立体封装结构中;通过封装表层的植球工艺形成与表面组装技术(SMT)兼容的BGA器件输出端子;利用不同熔点焊球实现了工艺兼容的封装体内各级BGA的垂直互连,形成r融合多种互连方式3D-MCM封装结构.埋置式基板的应用解决了BGA与引线键合芯片同面组装情况下芯片封装面高出焊球高度的关键问题.对封装结构的散热特性进行了数值模拟和测试,结果表明组件具有高的热机械可靠性.电学测试结果表明组件实现了电功能,从而满足了无线传感网小型化、高可靠性和低成本的设计要求.     

有机封装基板的芯片埋置技术研究进展

有机封装基板为IC提供支持、保护和电互联,是IC封装最关键的材料之一。系统级、微型化和低成本是IC封装的趋势,将有源、无源元件埋入封装基板,可以充分利用基板内部空间,释放更多表面空间,是减小系统封装体积的重要途径,因此有机封装基板的芯片埋置技术发展迅速。主要介绍有机封装基板的埋置技术发展过程,归纳了有机基板芯片埋置工艺路线类型,着重介绍了近十年不同的芯片埋置技术方案及其应用领域。在此基础上,对有机封装基板的埋置技术研究前景进行了展望。     

后摩尔时代的封装技术

介绍了在高性能的互连和高速互连芯片(如微处理器)封装方面发挥其巨大优势的TSV互连和3D堆叠的三维封装技术。采用系统级封装(SiP)嵌入无源和有源元件的技术,有助于动态实现高度的3D-SiP尺寸缩减。将多层芯片嵌入在内核基板的腔体中;采用硅的后端工艺将无源元件集成到硅衬底上,与有源元件芯片、MEMS芯片一起形成一个混合集成的器件平台。在追求具有更高性能的未来器件的过程中,业界最为关注的是采用硅通孔(TSV)技术的3D封装、堆叠式封装以及类似在3D上具有优势的技术,并且正悄悄在技术和市场上取得实实在在的进步。随着这些创新技术在更高系统集成中的应用,为系统提供更多的附加功能和特性,推动封装技术进入后摩尔时代。     

喷射下填充--一种新的下填充技术

<正> 1 引言 下填充,就是在倒装焊接装片的芯片下面,或在焊球(或焊柱)组装安装器件的管壳下面填充粘接剂,用以把芯片与封装外壳基板、或封装外壳基板与组装的印制板粘接起来,从而使它们之间由于热膨胀失配产生的集中在芯片与封装外壳、或封装外壳基片与组装印制板间焊料连接点的热应     

高密度微电子封装技术

多芯片组件(MCM)是从混合集成电路(HIC)发展而来的。HIC的发展已经有三十多年的历史了,它是把IC芯片与微型元件组装在用某种工艺制作布线的同一个基板上,封装起来,从而实现一定的功能。这种方式在系统的小型化和提高系统可靠性方面发挥了积极的作用。但是,人们在应用中也发现,无论采用何种封装技术后的裸芯片,无论是金丝球焊还是BGA,在封装后裸芯片的性能总是比未封装时要差一些。进入八     

圆片级封装技术展望

圆片级封装(Wafer-Level Packa-ging,WLP)已成为先进封装技术的重要部分。全圆片级封装虽然能够为芯片封装带来批量加工的规模经济效益,但由于系统集成方面的某些因素限制了其在主流应用中的推广。在圆片规模上开始加工,但结束于芯片规模的部分圆片级封装将在面型阵列倒装芯片的封装中得到日益广泛的应用。圆片级封装加工将成为业界前端和后端之间的高性能衔接桥梁。     

一种高密度系统封装的设计与制作

介绍了硅基内埋置有源芯片多层布线工艺、低温共烧陶瓷(LTCC)基板工艺、芯片叠层装配等高密度系统级封装技术,重点介绍了系统级封装技术的总体结构设计、主要工艺流程、三维层叠互连的关键工艺技术,以及系统测试和检测评价等技术.     

基于埋置式基板的3D-MCM封装结构的研制

研制一种用于无线传感网的多芯片组件（3D-MCM) . 采用层压、开槽等工艺获得埋置式高密度多层有机（FR-4）基板,通过板上芯片（COB) 、板上倒装芯片（FCOB) 、球栅阵列（BGA）等技术,并通过引线键合、倒装焊等多种互连方式将不同类型的半导体芯片三维封装于一种由叠层模块所形成的立体封装结构中;通过封装表层的植球工艺形成与表面组装技术（SMT）兼容的BGA器件输出端子;利用不同熔点焊球实现了工艺兼容的封装体内各级BGA的垂直互连,形成了融合多种互连方式3D-MCM封装结构. 埋置式基板的应用解决了BGA与引线键合芯片同面组装情况下芯片封装面高出焊球高度的关键问题. 对封装结构的散热特性进行了数值模拟和测试,结果表明组件具有高的热机械可靠性. 电学测试结果表明组件实现了电功能,从而满足了无线传感网小型化、高可靠性和低成本的设计要求.     

基于硅基堆叠SIP技术的超宽带T/R组件

传统的超宽带T/R组件采用的是两维砖块式结构,体积和重量已不适应目前小型化、低剖面、易共形的相控阵天线要求。文中提出的基于硅基堆叠系统级封装(SIP)技术,将四通道的射频芯片高度集成在硅基介质基板上,将多层介质基板厚金压合,实现多层堆叠的三维封装。通过采用芯片多功能集成技术和超宽带射频信号的垂直互连技术,设计出三维堆叠的四通道超宽带T/R组件。T/R组件带宽为6 GHz～18 GHz,单通道的发射功率优于23 dBm,接收增益优于20 dB,可实现6位数控衰减及6位数控移相,尺寸仅有13.0 mm×13.0 mm×3.4 mm。该技术可以实现多通道超宽带T/R组件的SIP封装,有利于工程应用。     

一种基于WLP封装的声表面波滤波器

以41°Y X切型铌酸锂作为基底材料,选择双T型阻抗元结构,采用晶圆级封装（WLP）技术,制作了一款相对带宽5.8%,最小插入损耗为-2.8 dB,体积为1.1 mm×0.9 mm×0.5 mm的小型化WLP封装声表面波滤波器。并研制了专用探卡,对封装后晶圆完成在线测试。测试结果表明,探卡测试结果与装配到实际电路的测试结果进行对比,两者吻合较好,解决了WLP封装声表面波滤波器测试难题。     

圆片级封装技术——超CSPTM

文章论述了超CSPTM圆片级封装技术工艺。在封装制造技术方面此CSP封装技术的优越性在于其使用了标准的IC工艺技术。这不仅便于圆片级芯片测试和老炼筛选,而且在圆片制造末端嵌入是理想的。同时,文章也论述了超CSP封装技术的电热性能特征。     

晶圆级芯片规模封装——微型表面贴装元器件

概述了美国国家半导体的晶圆级芯片规模封装技术——也就是微型表面贴装元器件(Mi-croSMD)。采用8I/O数、凸点节距为0.5mm封装论证此新型封装技术,该技术满足于低管脚数模拟和无线元器件。较高管脚数(多达48)产品扩展在各种范围的限定条件之内。论述了封装结构、工艺流程及封装可靠性,并阐述了板级组装工艺过程和互连可靠性。     

硅通孔互连技术的可靠性研究

随着电子封装持续向小型化、高性能的方向发展,基于硅通孔的三维互连技术已经开始应用到闪存、图像传感器的制造中,硅通孔互连技术的可靠性问题越来越受到人们的关注。将硅通孔互连器件组装到PCB基板上,参照JEDEC电子封装可靠性试验的相关标准,通过温度循环试验、跌落试验和三个不同等级的湿度敏感性测试研究了硅通孔互连器件的可靠性。互连器件在温度循环试验和二、三级湿度敏感试验中表现出很好的可靠性,但部分样品在跌落试验和一级湿度敏感性测试中出现了失效。通过切片试验和扫描电子显微镜分析了器件失效机理并讨论了底部填充料对硅通孔互连器件可靠性的影响。     

基于BCB键合的MEMS加速度计圆片级封装工艺

对基于BCB的圆片级封装工艺进行了研究,该工艺代表了MEMS加速度计传感器封装的发展趋势,是MEMS加速度计产业化的关键。选用3000系列BCB材料进行MENS传感器的粘结键合工艺试验,解决了圆片级封装问题,在低温250℃和适当压力辅助下≤2．5bar（1bar=100kPa）实现了加速度计的圆片级封装,并对相关的旋涂、键合、气氛、压力等诸多工艺参数进行了优化。     

Materials for high-density electronic packaging and interconnections in the higher packaging levels

This paper concentrates on the materials requirements anticipated for future packaging strategies of electronic components beyond the 1st level package. This includes Wafer Scale Integration (Level 0), hybrid assembly of bare chips in multichip modules (Level 1.5), printed wiring board (PWB) assembly, including surface mount (Level 2), and higher levels (connectors, mother boards, and cables). Furthermore, high-performance digital VLSI logic packaging only is addressed, to the exclusion of memory, analog, and power circuitry (except power supplies).     

Packaging technology for high performance CMOS server FujitsuGS8900

Advanced packaging technologies for CMOS based high performance Fujitsu Global Server GS8900, released in late 1999, are introduced in this paper. Extending a new standard for technological leadership among large-scale enterprise servers, the GS8900 broke the 2000 MIPS barrier in performance for the first time by taking advantages of Fujitsu advanced 0.18 μm copper wiring process and chip/MCM/system packaging capabilities, delivering a doubled performance in comparison to its predecessor. The packaging technologies are uniquely characterized in several aspects. First, the high density stacked via type MCM-D technology features four pairs of CPU tightly coupled multiprocessor and large capacity second caches, the maximum processor terminal count is more than 10,000. The processors are wired onto a multilayer thin film MCM substrate with 153 μm pitch high-density area array lead-free bumps. Secondly, maximum four CPU-MCMs, including 16 CPU processors, and 64 GB main memory modules are mounted on one multilayer system board of high frequency transmission properties. Each MCM is held through a high-density ZIF connector of around 3000 I/Os in a 1.27 mm pitch full matrix, which is assembled on the system board with lead-free solders. Thirdly, advanced cooling technologies are developed for improving the system performance and reliability     

微电子组(封)装技术的新发展

微组装技术的基础是SMT,实现了IC器件封装和板级电路组装这两个电路组装阶层之间技术上的融合,其发展方向是器件封装、组装与SMT自动化设备的紧密结合。微电子封装技术的基础是集成电路IC封装技术,发展方向是三维立体封装技术和微机电封装技术。重点论述了三维(3D)立体封装技术的最新发展,并介绍IC集成电路制造技术虚拟培训系统。     

一种CMOS驱动器的晶圆级芯片尺寸封装

采用晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)工艺完成了一款小型化CMOS驱动器芯片的封装.此WLCSP驱动器由两层聚酰亚胺(PI)层、重分配布线层、下金属层和金属凸点等部分构成.完成了WLCSP驱动器的设计,加工和电性能测试,并且对其进行了温度冲击、振动和剪切力测试等可靠性试验.结果表明,经过晶圆级封装的CMOS驱动器体积为1.8mm×1.2mm×0.35 mm,脉冲上升沿为2.3 ns,下降沿为2.5ns,开关时间为10.6 ns.将WLCSP的驱动器安装至厚度为l mm的FR4基板上,对其进行温度冲击试验及振动试验后,凸点正常无裂痕.无下填充胶时剪切力为20 N,存在下填充胶时,剪切力为200 N.     

MEMS器件封装技术

综述了微电子机械系统(MEMS)封装主流技术,包括芯片级封装、器件级封装和系统及封装技术进行了。重点介绍了圆片级键合、倒装焊等封装技术。并对MEMS封装的技术瓶颈进行了分析。