电子元器件封装技术发展趋势

晶圆级封装、多芯片封装、系统封装和三维叠层封装是近几年来迅速发展的新型封装方式,在推动更高性能、更低功耗、更低成本和更小形状因子的产品上,先进封装技术发挥着至关重要的作用。晶圆级芯片尺寸封装(WCSP)应用范围在不断扩展,无源器件、分立器件、RF和存储器的比例不断提高。随着芯片尺寸和引脚数目的增加,板级可靠性成为一大挑战。系统封装(SIP)已经开始集成MEMS器件、逻辑电路和特定应用电路。使用TSV的三维封装技术可以为MEMS器件与其他芯片的叠层提供解决方案。     

基于硅桥芯片互连的芯粒集成技术研究进展

在后摩尔时代,通过先进封装技术将具有不同功能、不同工艺节点的异构芯粒实现多功能、高密度、小型化集成是延长摩尔定律寿命的有效方案之一。在众多先进封装解决方案中,在基板或转接板中内嵌硅桥芯片不仅能解决芯粒间局域高密度信号互连问题,而且相较于TSV转接板方案,其成本相对较低。因此,基于硅桥芯片互连的异构芯粒集成技术被业内认为是性能和成本的折中。总结分析了目前业内典型的基于硅桥芯片互连的先进集成技术,介绍其工艺流程和工艺难点,最后展望了该类先进封装技术的发展。     

WLCSP封装技术中的集成无源器件

芯片规模封装技术一直倍受高性能、小形状因素解决方案在各类应用中的关注。芯片规模封装与球栅阵列(BGA)封装之间的区别变得不可分辨,已成为“细间距BGA”的同义词。芯片规模封装成本也是业界关注的焦点之一。芯片规模晶圆级封装是提供小形状、高性能和低成本的最快途径。论述了集成无源器件加工、低成本化的晶圆级芯片规模封装技术。     

三维多芯片组件及其应用

一、前言 三维多芯片组件(简称3D-MCM)是在二维多芯片组件(即2D-MCM,通常指的MCM均系二维)技术基础上发展起来的高级多芯片组件技术。二者的区别在于:3D-MCM是通过采用三维(x,y,z方向)结构形式对IC芯片进行立体结构的三维集成技术,而2D-MCM则是在二维(x,y方向)对IC芯片集成,即采用二维结构形式对IC芯片进行高密度组装,是IC芯片的二维集成技术。三维多芯片组     

用于5G通信的射频微系统与天线一体化三维扇出型集成封装

本文研究了一种用于5G通信的射频微系统与天线一体化三维扇出型集成封装技术.通过在玻璃晶圆上使用双面布线工艺,实现毫米波天线阵列的制作.将TSV转接芯片与射频芯片倒装焊在玻璃晶圆上,再用树脂材料进行注塑,将玻璃晶圆与异构芯片重构成玻璃与树脂永久键合的晶圆.减薄树脂晶圆面漏出TSV转接芯片的铜柱,在树脂表面上完成再布线.把控制、电源管理等芯片倒装焊在再布线形成的焊盘处,植上BGA焊球形成最终封装体.利用毫米波探针台对射频传输线的损耗进行测量,结果表明,1 mm长的CPW传输线射频传输损耗在60 GHz仅为0.6 dB.在玻璃晶圆上设计了一种缝隙耦合天线,天线在59.8 GHz的工作频率最大增益达到6 dB.这为5G通信的射频微系统与天线一体化三维扇出型集成提供了一个切实可行的解决方案.     

基于硅基扇出(eSiFO?)技术的先进指纹传感器晶圆级封装工艺开发

传统的晶圆级芯片封装(WLCSP)是一种标准的扇入式封装结构。随着I/O数的增加,无法为重布线层(RDL)提供足够的区域。近年来,在芯片周围形成扇出区域的嵌入式封装技术发展起来,其具有I/O数目高、成本低、集成灵活、体积小等优点。晶圆扇出型封装(FOWLP)通常采用环氧塑封复合料(EMC),其面临翘曲、各层热膨胀系数(CTE)不匹配、成本高昂等难题。报道了一种全新的晶圆级嵌入式硅基扇出技术,名为eSiFO^?,其用于实现电容式指纹传感器封装。在这个创新的集成器件中,一个5.6 mm×1.0 mm的ASIC芯片被减薄到90μm,然后嵌入到硅基槽中重建一个新的晶圆。在整个工艺过程中,金属的覆盖面积达80%以上,但晶圆的翘曲小于2 mm。整个晶圆级封装工艺使用了10个掩模版,其产品良率达到98%。该产品通过了包括预处理测试、温度循环(TCT)测试、高加速温湿度应力试验(u-HAST)和高温贮存试验(HTST)在内的标准可靠性测试。     

3D互连中光刻与晶圆级键合技术面临的挑战,趋势及解决方案(英文)

目前,3D集成技术的优势正在扩展消费类电子产品的潜在应用进入批量市场。这些新技术也在推进着当前许多生产工艺中的一些封装技术包括光刻和晶圆键合成为可能。其中还需要涂胶,作图和蚀刻结构。探讨一些与三维互连相关的光刻技术的挑战。用于三维封装的晶圆键合技术将结合这些挑战和可用的解决方案及发展趋势一并介绍。此外还介绍了一种新的光刻设备,它可通过图形识别技术的辅助实现低于0.25μm的最终对准精度。对于采用光刻和晶圆级键合技术在三维互连中的挑战,趋势和解决方案及SUSS公司设备平台的整体介绍将根据工艺要求来描述。在这些技术中遇到的工艺问题将集中在晶圆键合和光刻工序方面重点讨论。     

浅析扇出型晶圆级封装(FOWLP) 本刊专访Brewer Science

<正>问:FOWLP是一种创新的技术,它有哪些关键优势?答:扇出型晶圆级封装(FOWLP)的一大关键优势在于其高产出流程使得它的拥有成本降低。通过使用重分布层(RDL)和利用环氧树脂成型化合物的重组晶圆,无需使用中介层或硅通孔(TSV),即可实现外形尺寸更小且更快速的芯片封装的异构集成。相对于其他传统的封装类型,先进的FOWLP方案适用于需要更多次输入/输出(I/O)和更短互连的各种设备类型。     

三维多芯片微组装组件

三维多芯片组件（3D-MCM）是在二维多芯片组件（2D-MCM,通常指的MCM均系二维）技术的基础上发展起来的高级多芯片组件技术。二者的区别在于：3D-MCM是采用三维(x,y,z方向）结构形式对IC芯片进行三维集成的技术,而3D-MCM则是在二维(x,y方向）对IC芯片集成,即采用二维结构形式对IC芯片进入高密度组装,是IC芯片的二维集成技术。三维多芯片组件技术是现代微组装技术发展的重要方向,是微电子技术领域跨世纪的一项关键技术。     

什么是"邦定"

邦定是英文“bonding”的译音，是芯片生产工艺中一种打线的方式，一般用于封装前将芯片内部电路用金线与封装管脚连接。一般bonding后(即电路与管脚连接后)用黑色胶体将芯片封装，同时采用先进的外封装技术COB(Chip On Board)。这种工艺的流程是将已经测试好的晶圆植入到特制的电路板上，然后用金线将晶圆电路连接到电路板上，再将融化后具有特殊保护功能的有机材料覆盖到晶圆上来完成芯片的后期封装。     

用2.5D TSV实现多处理器SiP功能

本项目由Open-Silicon,GLOBALFOUNDRI ES和Amkor三家公司合作完成。两颗28nm的ARM处理器芯片,通过2.5D硅转接板实现集成。芯片的高性能集成通常由晶体管制程提高来实现,应用2.5D技术的Si P正成为传统芯片系统集成的有效替代。Open-Silicon负责芯片和硅转接板的设计,重点在于性能优化和成本降低。GLOBALFOUNDRI ES采用28nm超低能耗芯片工艺制造处理器芯片,而用65nm技术制造2.5D硅转接板。包括功耗优化和功能界面有效管理等概念得到验证。硅基板的高密度布线提供大量平行I/O,以实现高性能存储,并保持较低功耗。所开发的EDA设计参考流程可以用于优化2.5D设计。本文展示了如何将大颗芯片重新设计成较小的几颗芯片,通过2.5D硅转接板实现Si P系统集成,以降低成本,提高良率,增加设计灵活性和重复使用性,并减少开发风险。     

Got to get a packet or two [stacked multilayer chip assemblies]

System in package (SiP), as it is being called, is a combination of two or more die stacked together on an interconnection substrate, all within a single package. Typically, there is some sort of processor chip coupled to either memory, a high-performance analogue IC, or to a micro-electro-mechanical system (MEMS) device. A SiP, though, could contain all these elements. This article discusses the challenges faced in SiP technology.     

汽车电子封装趋势,考量及生产的特殊性

汽车电子是半导体行业成长较快的领域。安全、舒适、互联,和个性化是未来十年成长的主要动力。可靠性和性价比优势使支架封装仍占主导,而其它封装,如PBGA、堆叠式芯片尺寸封装(SCSP),和晶圆级封装(WLP)等,也正得到启用。MLF誖(QFN)应用广泛,具有很好的热电性能和设计灵活性。类似凹槽侧面可湿性焊点技术的创新,让MLF誖这种传统封装更具吸引力。更多传感器和MEMS用于汽车应用,封装形式主要为MLF誖,LGA和"凹槽MEMS"。资讯娱乐系统需要采用更多类型的封装形式。汽车电子封装生产所涉及的供应商管理、可靠性测试等因素必须与严格的汽车标准保持一致。     

射频系统封装的发展现状和影响

电子产品小型化将进一步依赖微电子封装技术的进步.SiP（系统封装）所强调的是将一个尽可能完整的电子系统或子系统高密度地集成于单个封装体内,随着其技术的研究不断深入,封装规模不断扩大,其作用不断提升,它在射频领域中的应用特性也日趋突出,成为实现视频系统小型化、轻量化、高性能和高可靠的有效方法.针对当前RF SiP（射频系...     

垂直集成——延长摩尔定律的有效途径

主要概述了目前集成电路由两维的平面集成向3维的立体集成转变过程中的主流和热点技术,包括后道封装制程中实现裸片堆叠、载体堆叠和封装体堆叠的TSV三维封装,以及前道晶圆制程中将传统的晶体管二维平面结构向三维立体结构的多栅晶体管过渡的创新技术。根据全球半导体联盟打造3D集成电路计划和目前应对垂直集成技术的工艺设备现状,展望了半导体垂直集成技术实现量产的前景。     

一种用于胎压传感器的新型系统级封装技术

TPMS IC是TPMS系统模块的关键核心器件,需要采用系统级封装(SiP)技术。对TPMS IC的一种新型SiP封装技术作了研究分析。在引线框架上引入电路板中介层,改善了芯片间电气互连与分布,增大了引入薄膜电阻电容元件的设计弹性。采用预成型模制部分芯片的封装技术,满足了IC与MEMS芯片不同的封装要求,还增强了SiP产品的可测试性和故障可分析性。采用敞口模封、灌装低应力弹性凝胶和传感器校准测试相结合的方法有效避免封装应力对MEMS压力传感器的影响。     

封装过程中装片后烘烤机理及改善方法探讨

本文探讨并验证了IC封装工序装片后烘烤过程的机理,结合烘烤后失重曲线的分析,重新设计了烘烤升温曲线（烘烤固化）、氮气保护（防止铜材氧化）、抽风（排出挥发物）等工艺参数。验证结果表明,重新设计后的烘烤过程,克服了装片胶挥发污染、铜材氧化这两个对产品可靠性影响最关键的不利因素,降低了装片烘烤工艺对产品可靠性的影响。     

基于MCM-D工艺的3D-MCM工艺技术研究

基于MCM-D薄膜工艺,开展了3D-MCM相关的无源元件内埋置、芯片减薄、芯片叠层组装、低弧度金丝键合、芯片凸点,以及板级叠层互连装配等工艺技术研究。通过埋置型基板、叠层芯片组装、板级叠层互连,实现了3D-MCM结构,制作出薄膜3D-MCM样品;探索出主要的工艺流程及关键工序控制方法,实现了薄膜3D-MCM封装。     

电子封装技术的最新进展

现今集成电路的特征线宽即将进入亚0.1nm时代,根据量子效应这将是半导体集成的极限尺寸,电子产品小型化将更有赖于封装技术的进步.概括总结了SiP三维封装、液晶面板用树脂芯凸点COG封装、低温焊接等技术的最新进展.并对SiP三维封装技术中封装叠层FFCSP技术进行了着重的阐述.指出随着低温焊接、连接部树脂补强以及与Si热膨胀系数相近基板的出现,电子封装构造的精细化才能成为可能,为各种高密度封装、三维封装打下坚实基础.     

先进的叠层式3D封装技术及其应用前景

采用叠层3D封装技术将使芯片所包含晶体管数目成倍的增加,它不但具有体积小、性能高、功耗低等优点,而且拥有无可比拟的封装效率.对其叠层3D封装的发展趋势、技术特点、技术优势、散热问题以及应用前景等几个方面进行了探讨.