微系统三维(3D)封装技术

文章论述塑料三维(3D)结构微系统封装技术相关问题,描述了把微电机硅膜泵与3D塑料密封垂直多芯片模块封装(MCM-V)相结合的微系统集成化。采用有限元技术分析封装结构中的封装应力,根据有限元设计研究结果,改变芯片载体结构,降低其发生裂纹的危险。计划采用板上芯片和塑料无引线芯片载体的替代低应力和低成本的3D封装技术方案。     

采用聚合物绝缘侧墙技术的三维（3D）存储器芯片叠层封装技术

最新设计的三维（3D）存储器芯片叠层封装,成功地使用机械芯片3D封装原型。3D封装的制造工艺包括：1）晶圆片切片;2）包含侧墙绝缘的芯片钝化;3）原始I／O焊盘上的通路开口;4）从中心焊盘到侧墙的I／O再分布;5）使用聚合物粘附的裸芯片叠层技术;6）例墙互连技术;7）焊球粘附。与当前3D封装技术相比较,此新3D封装设计有一些主要的改进。其独特特点是在芯片I／O再分布之前,芯片侧墙的绝缘。这样形成：1）芯片到晶圆的效率更高;2）重要工艺简易化。按照此设计,在传统晶圆设计上可获得100％的芯片效率,而没有在传统3D封装设计I／O再分布工艺期间通常发生的任何相邻芯片的损失。因此,新3D封装设计能够简化下列工艺：I／O再分布、侧墙绝缘、侧墙互连及封装成形。证明原型3D叠层封装的机械完整性满足JEDEC等级Ⅲ及85℃／85％试验的各项要求。     

3D MCM组件产品热分析技术研究

三维多芯片组件(3D MCM-Three Dimension Multi-Chip Module)是近几年正在发展的一种电子封装技术。在3DMCM封装中,随着芯片封装密度的增加,对其热分析与热设计技术就显得越来越重要了。文章利用有限元方法,通过Ansys软件工具对某静态存储器组件(3DMCM模块)内部温度场进行了模拟仿真,并与实验数据进行了对比,获得了很好的分析效果,为3DMCM的可靠性设计提供了技术支持。     

Chiplet异构集成微系统的EDA工具发展综述

Chiplet(芯粒)异构集成微系统是后摩尔时代背景下一项具有重要意义的技术趋势.随着芯粒技术的不断发展,芯粒数量越来越多,三维立体化的集成度越来越高,芯粒方案的面积也越来越大.而目前Chiplets设计流程中各环节的电子设计自动化(EDA)工具发挥的支撑作用还比较有限.通过剖析现有Chiplets设计流程在系统规划、单芯片设计、基板设计、微系统集成分析和验证等环节存在的缺陷和不足,以及国产EDA技术在interposer工艺设计套件(PDK)开发、芯粒设计布局规划、高效自动布线、多芯片集成分析和物理验证等板块的应用现状,指出了当前Chiplet设计面临着物理验证不规范、布线效率低下和缺乏涵盖多物理场耦合的集成分析等痛点.面对3DIC未来发展对EDA工具提出的更多挑战,提出了市场上迫切需要的芯片-封装协同设计解决方案.     

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。     

集成电路EDA行业发展态势分析

EDA作为集成电路产业链最上游的核心子领域,应用贯穿芯片设计、制造和封装测试全部环节.EDA工具的技术发展与商业应用对集成电路设计研发生产效率提升、电子信息产品提质增效发展具有重要的价值与意义.本文介绍了全球和我国EDA行业的发展情况,并对未来行业发展态势做了预判.     

高密度集成技术与电子装备小型化

小型化和一体化是未来电子装备的主流发展方向。电子装备的小型化和一体化离不开高密度集成技术,三维芯片堆叠、芯片倒装焊接、高密度多层布线基板和SIP封装等高密度集成技术在国内的研究正在兴起。未来的电子装备不仅仅是由一个个元器件组装而成,而是电路和封装密不可分的一个3D互连系统。     

应用硅穿孔技术的3D集成电路

应用直通硅晶穿孔(TSV)技术的三维集成电路(3D IC)为半导体业界提供全新境界的效率、功耗、效能及体积优势。然而,若要让3D IC成为主流,还必须执行许多基础的工作。电子设计自动化(EDA)厂商提供的解决方案支援3D IC变革,包括模拟与数字设计实现、封装与印刷电路板(PCB)设计工具。半导体厂可以运用这个解决方案,满足高效率设计应用TSV技术的3D IC的所有需求。     

后摩尔时代的封装技术

综述了进入后摩尔时代半导体业界面临制造技术极限的挑战所进行的各种应对措施的现状,着重介绍了叠层封装、系统级封装、晶圆级封装、硅通孔技术等一些新型的三维垂直封装技术在电子电路集成方面的进展及高密度3D芯片封装的前景。     

硅通孔(TSV)转接板微组装技术研究进展

以硅通孔(TSV)为核心的三维集成技术是半导体工业界近几年的研发热点,特别是2.5D TSV转接板技术的出现,为实现低成本小尺寸芯片系统封装替代高成本系统芯片(So C)提供了解决方案。转接板作为中介层,实现芯片和芯片、芯片与基板之间的三维互连,降低了系统芯片制作成本和功耗。在基于TSV转接板的三维封装结构中,新型封装结构及封装材料的引入,大尺寸、高功率芯片和小尺寸、细节距微凸点的应用,都为转接板的微组装工艺及其可靠性带来了巨大挑战。综述了TSV转接板微组装的研究现状,及在转接板翘曲、芯片与转接板的精确对准、微组装相关材料、工艺选择等方面面临的关键问题和研究进展。     

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.     

高密度封装技术现状及发展趋势

综述了对半导体集成电路发展有深刻影响的微电子封装技术的现状 ,指出了适用于高密度封装的载带封装 (TCP)、球栅阵列封装 (BGA)、倒装片 (FCT)、芯片规模封装 (CSP)、多芯片组件 (MCM)、三维封装等关键技术及其发展趋势     

应对“后摩尔定律”的封装设备

介绍了在传统的摩尔定律发展速度受阻的形势下以及在封装技术的驱动下,特别是先进的TSV互连和3D堆叠三维封装技术创新的应用,"后摩尔定律"对半导体技术产业的发展产生了强大推动力。为了适应中段制程的来临,应对新兴封装技术的挑战,满足不同工艺阶段的封装需求,各封装工艺设备的性能也在不断地创新和提高,工艺被更多地物化在设备之中,涌现出了许多提供"总体解决方案"的封装工艺设备。最后对封装设备行业加强技术创新,实现跨越式发展提出了几点看法。     

平面设计方法在工业产品造型设计中的应用

平面设计通过Photostyle、AutoCAD、Animotor Pro、3D Studio等多种软件作为开发工具,用于平面广告、商标和品牌、出版物、广告牌、海报、标志和产品包装等产品的造型设计中。本文对3D Studio软件用于产品造型动画设计问题进行了深入研究,通过3D Studio软件来设计出动画逼真的产品造型,大大缩短了产品造型的设计周期。     

基于多种添加剂的TSV镀铜工艺研究

穿透硅通孔技术(TSV)是3D集成电路中芯片实现互连的一种新的技术解决方案,是半导体集成电路产业迈向3D封装时代的关键技术。在TSV制作主要工艺流程中,电镀铜填充是其中重要的一环。基于COMSOL Multiphysics平台,建立了考虑加速剂和抑制剂作用的硅通孔电镀铜仿真模型,仿真研究得到了基于硫酸铜工艺的最优电镀药水配方,并实验验证了该配方的准确性。     

新时代产品3D展示教学中的创新与反思

在3D技术发展的初期阶段,产品包装展示的主要表现形式是以平面设计展示为主,而在三维技术飞速发展的今天,更多产品展示的三维软件被不断地研发出来,如3DS Max,Maya,Rhino,Solidworks,Pro/E,UG等,在软件操作与制作上可能各有不同,但其展现的3D创意设计却存在一些共性的特征。在新媒体时代,产品展示的方式在不断地发展,如虚拟现实、Web3D等技术的运用,使得产品数字化虚拟展现的方式又进一步贴近消费者的需求。3D创意思维拓展与运用在产品展示设计的教学中显得日益重要,其目的是面对日益变化的行业需求更好地服务教学。     

基于QFP技术的高频集成电路封装设计

通过对标准QFP引线框架的改造,实现了一种高频集成电路芯片的封装设计。介绍了利用电磁场仿真软件进行封装的3D建模,并提取封装结构的模型参数,进行信号完整性分析的方法。实例验证表明,此方法以较低的封装成本,较好地减少了长键合线及框架引脚对高频信号的影响,在现有的封装技术基础上提供了实现高频/高速集成电路封装的新思路。     

应用于三维封装中的硅通孔技术

随着集成电路日新月异的发展,当半导体器件工艺进展到纳米级别后,传统的二维领域封装已渐渐不能满足电路高性能、低功耗与高可靠性的要求。为解决这一问题,三维封装成为了未来封装发展的主流。文章简要介绍了三维封装的工艺流程,并重点介绍了硅通孔技术的现阶段在CSP领域的应用,以及其未来的发展方向。     

芯片封装测试产业上的功能安全

ISO 26262道路车辆功能安全标准是以产品功能安全设计导入为核心,同时包含产品安全生命周期中的制造环节。封装测试是半导体制造过程中重要的一环,研究工作着重在芯片从设计到封装测试的功能安全任务链接、转移与执行,包含封装厂商如何在芯片设计前端提供封装故障率预估,以评估硬件架构指标和随机硬件故障机率指标,确定功能安全设计的符合性。将产品设计中与安全相关的关键参数在量产过程中得到适当的管制,确保功能安全设计在产品上的实现。同时评估应用于封装设计、测试软件设计的软件工具信赖度,以及增强封装可靠度以减小故障率等课题。