新聞中心

EEPW首頁 > 測試測量 > 設計應用 > 3D封裝材料技術及其優(yōu)點

3D封裝材料技術及其優(yōu)點

作者: 時間:2012-01-06 來源:網(wǎng)絡 收藏

未來封裝用的先進

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/194540.htm

  3D安裝用的新型襯底一般為超薄多層板。此的主要特點是:優(yōu)良的靜態(tài)彎曲能力;高抗熱性;多層工藝時極好的尺寸穩(wěn)定性。采用這些可以為3D安裝PWB實現(xiàn)又薄又能彎曲的多層板。

  開發(fā)了適用于低溫再流焊工藝的新型導電漿料。這種新穎漿料是由低熔點金屬和高抗熱性熱固樹脂系組成。它形成金屬鍵合和樹脂帶,能增強150℃再流焊工藝后的互連(圖4)。金屬鍵合減少了連接電阻,樹脂帶提高了TCT中連接的可靠性。采用此漿料可以方便地降低再流焊溫度,以減少超薄封裝的翹曲。

  結論

  SiP、將廣泛用于各個電子學領域。新型材料包括了多芯片疊層封裝用的芯片鍵合膜、PoP用的襯底和環(huán)氧模塑料、先進倒裝芯片封裝用的底充膠材料、3D安裝用的新型襯底和低溫再流焊工藝用的新型導電膠等。對材料的研究和探討將提高性能并降低成本。

  3D封裝

  當追隨摩爾定律成為產(chǎn)業(yè)共識,More Moore的提出似乎又為芯片制造業(yè)的發(fā)展增添了些許亮色。一般來說,More Moore指芯片特征尺寸的不斷縮小,它包括兩方面:為提高密度、性能和可靠性在晶圓水平和垂直方向上繼續(xù)縮小特征尺寸;采用3D結構等工藝技術以及新材料的運用來影響晶圓的電學性能。

  隨著消費電子設計降低到45nm甚至更小節(jié)點,為了在芯片內(nèi)塞進更多功能,3D封裝應運而生。手機是加速開發(fā)3D封裝的主動力。手機已從低端向高端發(fā)展,要求體積小,重量輕且功能多。為此,高端手機用芯片必須具有強大的內(nèi)存容量,于是誕生了芯片堆疊的封裝(SDP),如多芯片封裝(MCP)和堆疊芯片尺寸封裝(SCSP)等;另外,在2D封裝中需要大量長程互連,導致電路RC延遲的增加。為了提高信號傳輸速度,必須降低RC延遲??捎?D封裝的短程垂直互連來替代2D封裝的長程互連。

  3D封裝技術優(yōu)勢眾多:

  在尺寸和重量方面,3D設計替代單芯片封裝縮小了器件尺寸、減輕了重量。與傳統(tǒng)封裝相比,使用3D技術可縮短尺寸、減輕重量達40-50倍;

  在速度方面,3D技術節(jié)約的功率可使3D元件以每秒更快的轉(zhuǎn)換速度運轉(zhuǎn)而不增加能耗,寄生性電容和電感得以降低;

  3D封裝更有效的利用了硅片的有效區(qū)域,與2D封裝技術相比,3D技術的硅片效率超過100%;

  在芯片中,噪聲幅度和頻率主要受封裝和互連的限制,3D技術在降低噪聲中起著縮短互連長度的作用,因而也降低了互連伴隨的寄生性。

  電路密度的提高意味著提高功率密度。采用3D技術制造元器件可提高功率密度,但必須考慮熱處理問題。一般需要在兩個層次進行熱處理,第一是系統(tǒng)設計,即將熱能均勻的分布在3D元器件表面;第二是采用諸如金剛石低熱阻基板,或采用強制冷風、冷卻液來降低3D元器件的溫度。為了持續(xù)提高電路密度、性能和降低成本,芯片尺寸不斷縮小,意味著設計復雜度的提高。然而,3D技術目前只完成了少量復雜的系統(tǒng)及元器件,因此還要改進設計以解決系統(tǒng)復雜度不斷增加的問題。

  任何一種新技術的出現(xiàn),其使用都存在著預期高成本的問題,3D技術也不例外。影響疊層成本的因素有:疊層高度及復雜性;每層的加工步驟數(shù)目;疊層前在每塊芯片上采用的測試方法;硅片后處理等等。

  3D封裝改善了芯片的許多性能,如尺寸、重量、速度、產(chǎn)量及耗能。當前,3D封裝的發(fā)展有質(zhì)量、電特性、機械性能、熱特性、封裝成本、生產(chǎn)時間等的限制,并且在許多情況下,這些因素是相互關聯(lián)的。3D封裝開發(fā)如何完成、什么時候完成?大多數(shù)IC專家認為可能會經(jīng)歷以下幾個階段。具有TSV和導電漿料的快閃存儲器晶圓疊層很可能會發(fā)展,隨后會有表面凸點間距小至5μm的IC表面-表面鍵合出現(xiàn)。最后,硅上系統(tǒng)將會發(fā)展到存儲器、圖形和其它IC將與微處理器芯片相鍵合。


上一頁 1 2 下一頁

關鍵詞: 3D封裝 材料

評論


相關推薦

技術專區(qū)

關閉