多芯片封裝技術(shù)及其應(yīng)用

1、多芯片封裝技術(shù)及其應(yīng)用多芯片封裝技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)表時(shí)間:200712320:17作者:tonyqin來(lái)源:半導(dǎo)體技術(shù)天地字體:小中大|打印多芯片封裝技術(shù)及其應(yīng)用1引言數(shù)十年來(lái)，集成電路封裝技術(shù)一直追隨芯片的發(fā)展而進(jìn)展，封裝密度不斷提高，從單芯片封裝向多芯片封裝拓展，市場(chǎng)化對(duì)接芯片與應(yīng)用需求，兼容芯片的數(shù)量集成和功能集成，為封裝領(lǐng)域提供出又一種不同的創(chuàng)新方法。手機(jī)器件的典型劃分方式包括數(shù)字基帶處理器、模擬基帶、存儲(chǔ)器、射頻和電源芯片。掉電數(shù)

2、據(jù)不丟失的非易失性閃存以其電擦除、微功耗、大容量、小體積的優(yōu)勢(shì)，在手機(jī)存儲(chǔ)器中獲得廣泛應(yīng)用。每種手機(jī)都強(qiáng)調(diào)擁有不同于其他型號(hào)的功能，這就使它需要某種特定的存儲(chǔ)器。日趨流行的多功能高端手機(jī)需要更大容量、更多類(lèi)型高速存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的支撐。封裝集成有靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（SRAM）和閃存的MCP，就是為適應(yīng)2.5G、3G高端手機(jī)存儲(chǔ)器的低功耗、高密度容量應(yīng)用要求而率先發(fā)展起來(lái)的，也是閃存實(shí)現(xiàn)各種創(chuàng)新的積木塊。國(guó)際市場(chǎng)上，手機(jī)存儲(chǔ)器MCP的出貨量增

3、加一倍多，廠商的收益幾乎增長(zhǎng)三倍，一些大供應(yīng)商在無(wú)線存儲(chǔ)市場(chǎng)出貨的90％是MCP，封裝技術(shù)與芯片工藝整合并進(jìn)。2MCP內(nèi)涵概念在今年的電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)科技文獻(xiàn)中，MCP被經(jīng)常提及，關(guān)于MCP技術(shù)的內(nèi)涵概念不斷豐富，表述出其主要特征，當(dāng)前給定的MCP的概念為：MCP是在一個(gè)塑料封裝外殼內(nèi)，垂直堆疊大小不同的各類(lèi)存儲(chǔ)器或非存儲(chǔ)器芯片，是一種一級(jí)單封裝的混合技術(shù)，用此方法節(jié)約小巧印刷電路板PCB空間。MCP所用芯片的復(fù)雜性相對(duì)較低，無(wú)需高氣密性和經(jīng)

4、受?chē)?yán)格的機(jī)械沖擊試驗(yàn)要求，當(dāng)在有限的PCB面積內(nèi)采用高密度封裝時(shí)，芯片尺寸越來(lái)越小，后者為疊層的芯片尺寸一樣大。MCP日趨定制化，能給顧客提供獨(dú)特的應(yīng)用解決方案，比單芯片封裝具有更高的效率，其重要性與日劇增，所涉及的關(guān)鍵工藝包括如何確保產(chǎn)品合格率，減薄芯片厚度，若是相同芯片的層疊組裝和密集焊線等技術(shù)。3.1確好芯片KGDKGD是封裝之前經(jīng)制造商老化、測(cè)試等早期失效淘汰驗(yàn)證的電性能合格的芯片。這種良品芯片的篩選技術(shù)方案趨向多樣化。MCP的

5、商業(yè)模式首先基于KGD，以保證在MCP整合之前每個(gè)芯片都有特定的質(zhì)量和可靠性水平，能夠產(chǎn)生MCP高良品率，確保最終品質(zhì)，同時(shí)允許在一個(gè)獨(dú)立封裝單元里使用從不同廠商那里獲得的最合適的芯片。產(chǎn)業(yè)界開(kāi)發(fā)各種各樣的性能測(cè)試?yán)匣瘖A具的方法，降低KGD成本花費(fèi)。例如，整個(gè)圓片接觸系統(tǒng)、犧牲金屬層法、柔性探針接觸法、單芯片插槽法、凸點(diǎn)夾具法、激光修復(fù)等先進(jìn)技術(shù)，MCP具體分析每種方法的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)定質(zhì)量、可靠性等級(jí)，在確定KGD成本的基礎(chǔ)上，節(jié)省測(cè)試

6、時(shí)間甚至完全不需要老化測(cè)試，避免一個(gè)內(nèi)置芯片的缺陷導(dǎo)致整個(gè)MCP損失的潛在風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估KGD的先決條件是必須精確定義所需的可靠性等級(jí)。3.2圓片背面減薄技術(shù)MCP可內(nèi)置疊層的芯片數(shù)量在迅速增加，內(nèi)含四個(gè)、五個(gè)、甚至八個(gè)芯片，產(chǎn)品化在1mm封裝高度下內(nèi)置五個(gè)芯片，在1.4mm封裝高度下，開(kāi)發(fā)出內(nèi)置9個(gè)芯片疊層的產(chǎn)品，計(jì)劃2005年可內(nèi)置的芯片數(shù)為10個(gè)，2006年為11個(gè)。每塊MCP器件內(nèi)置芯片數(shù)量越多，其封裝高度也隨之增加，為解決這一矛盾

7、，研發(fā)MCP過(guò)程中，必須將電路層制作完后的圓片背面減薄瘦身，再劃片為單個(gè)芯片，MCP化。目前的減薄方法主要有超精密磨削、化學(xué)機(jī)械拋光、電化學(xué)腐蝕、濕法腐蝕、常壓等離子腐蝕、干式拋光等技術(shù)，提高圓片背面減薄加工效率，減小其表面和亞表面損傷，減緩或避免圓片翹曲變形，機(jī)械研磨減薄一般在150μm左右，等離子刻蝕方法可達(dá)100μm。高1.4mm封裝內(nèi)，5～6層疊片的MCP一般要求芯片減薄到85μm左右，如果是9片疊層的話，芯片厚度為70μm，小