封裝/組裝技術的融合
發(fā)布時間:2011/8/25 9:48:38 訪問次數(shù):1098
1.封裝向組裝的滲透與延續(xù) UAA3535
近年在封裝行業(yè)多芯片模塊(MCM)技術和系統(tǒng)級封裝(SiP)技術發(fā)展很快,特別是芯片堆疊(3D封裝)技術的興起使半導體技術的發(fā)展出現(xiàn)新的增長點,3D IC成為目前延續(xù)摩爾定律的關鍵。無論是MCM、SiP,還是3D IC,其技術范疇已經超出傳統(tǒng)封裝技術,開始向組裝技術滲透與延續(xù)。一方面采用硅通孔和多層印制電路板實現(xiàn)多芯片之間互連,另一方面采用SMT技術把不容易集成的無源元件組裝到封裝基板上,在一個封裝模塊內集成不同工藝和材料的半導體芯片以及無源元件,形成一個功能強大的功能模塊或系統(tǒng)級電路模塊,如圖5.4.3所示。
從另一個角度看,模塊化封裝就是精細化的組裝技術。
2.組裝向封裝的擴展
現(xiàn)代電子產品朝著短、小、輕、薄和高可靠、高速度、高性能和低成本的方向發(fā)展。特別是移動和便攜式電子產品,以及航天、醫(yī)療等領域對產品體積、重量要求越來越苛刻。隨著超大規(guī)模集成電路和微型化片式元器件的迅速發(fā)展和廣泛應用,電子整機進一步實現(xiàn)高性能和微心型化的主要矛盾已經不僅是元器件本身,而是元器件組裝和互連形式和方法。為了適應這一發(fā)展趨勢,在表面組裝技術(SMT)的基礎上,組裝技術正在向模塊化、微小型化和三維立體組裝技術方向發(fā)展,使電子整機在有限空間內組裝功能更多、性
能更優(yōu)、集成化程度更高的電子信息系統(tǒng)。
實際上,自從片式元件進入0402(英制01005)、0315 (0.3mm×0.15mm)尺寸,集成電路封裝節(jié)距小到0.4或0.3mm以來,特別是倒裝芯片的應用,使組裝定位和對準的精確度已經跨入微尺寸的范圍,例如倒裝芯片貼裝,要求可重復精度小于4μm,已經屬于封裝的尺寸精度范圍。
由此可見,組裝技術向精細化高級階段發(fā)展,必然是向封裝技術的擴展。
3.封裝/組裝技術的交匯
現(xiàn)在有些產品的制造既可以先封裝后組裝,也可以直接組裝。例如系統(tǒng)級封裝(SiP),既可以由半導體封裝廠完成SiP系統(tǒng)封裝(可能是BGA,CSP,WLCSP),然后通過SMT將SiP元器件裝配到電路板上;也可以在SMT車間進行芯片和其他元器件的2D或3D裝配,將SiP系統(tǒng)嵌入到終端產品中。這種技術的集成濃縮和交匯將是未來微小型化、多功能化產品制造的發(fā)展趨勢。
傳統(tǒng)的觀念認為封裝技術屬于半導體制造,其尺寸精確度和技術難度高于組裝技術,屬于高技術范疇,而組裝技術則屬于工藝范疇。但是在電子產品微小型化和多功能化市場需求的強力推動下,特別是近年興起的多芯片、模塊化的堆疊封裝/組裝(PiP/PoP,又稱3D封裝/組裝)技術,實質上是封裝技術和組裝技術的綜合應用,從而使“封裝”和“組裝”的界限日益模糊,二者正在向著交匯的方向發(fā)展。這種技術的融合,在封裝領域稱為模塊化多芯片3D封裝,而在組裝領域稱為微組裝( micro-packaging technology,MPT),其實二者是殊途同歸,如圖5.4.4所示。
1.封裝向組裝的滲透與延續(xù) UAA3535
近年在封裝行業(yè)多芯片模塊(MCM)技術和系統(tǒng)級封裝(SiP)技術發(fā)展很快,特別是芯片堆疊(3D封裝)技術的興起使半導體技術的發(fā)展出現(xiàn)新的增長點,3D IC成為目前延續(xù)摩爾定律的關鍵。無論是MCM、SiP,還是3D IC,其技術范疇已經超出傳統(tǒng)封裝技術,開始向組裝技術滲透與延續(xù)。一方面采用硅通孔和多層印制電路板實現(xiàn)多芯片之間互連,另一方面采用SMT技術把不容易集成的無源元件組裝到封裝基板上,在一個封裝模塊內集成不同工藝和材料的半導體芯片以及無源元件,形成一個功能強大的功能模塊或系統(tǒng)級電路模塊,如圖5.4.3所示。
從另一個角度看,模塊化封裝就是精細化的組裝技術。
2.組裝向封裝的擴展
現(xiàn)代電子產品朝著短、小、輕、薄和高可靠、高速度、高性能和低成本的方向發(fā)展。特別是移動和便攜式電子產品,以及航天、醫(yī)療等領域對產品體積、重量要求越來越苛刻。隨著超大規(guī)模集成電路和微型化片式元器件的迅速發(fā)展和廣泛應用,電子整機進一步實現(xiàn)高性能和微心型化的主要矛盾已經不僅是元器件本身,而是元器件組裝和互連形式和方法。為了適應這一發(fā)展趨勢,在表面組裝技術(SMT)的基礎上,組裝技術正在向模塊化、微小型化和三維立體組裝技術方向發(fā)展,使電子整機在有限空間內組裝功能更多、性
能更優(yōu)、集成化程度更高的電子信息系統(tǒng)。
實際上,自從片式元件進入0402(英制01005)、0315 (0.3mm×0.15mm)尺寸,集成電路封裝節(jié)距小到0.4或0.3mm以來,特別是倒裝芯片的應用,使組裝定位和對準的精確度已經跨入微尺寸的范圍,例如倒裝芯片貼裝,要求可重復精度小于4μm,已經屬于封裝的尺寸精度范圍。
由此可見,組裝技術向精細化高級階段發(fā)展,必然是向封裝技術的擴展。
3.封裝/組裝技術的交匯
現(xiàn)在有些產品的制造既可以先封裝后組裝,也可以直接組裝。例如系統(tǒng)級封裝(SiP),既可以由半導體封裝廠完成SiP系統(tǒng)封裝(可能是BGA,CSP,WLCSP),然后通過SMT將SiP元器件裝配到電路板上;也可以在SMT車間進行芯片和其他元器件的2D或3D裝配,將SiP系統(tǒng)嵌入到終端產品中。這種技術的集成濃縮和交匯將是未來微小型化、多功能化產品制造的發(fā)展趨勢。
傳統(tǒng)的觀念認為封裝技術屬于半導體制造,其尺寸精確度和技術難度高于組裝技術,屬于高技術范疇,而組裝技術則屬于工藝范疇。但是在電子產品微小型化和多功能化市場需求的強力推動下,特別是近年興起的多芯片、模塊化的堆疊封裝/組裝(PiP/PoP,又稱3D封裝/組裝)技術,實質上是封裝技術和組裝技術的綜合應用,從而使“封裝”和“組裝”的界限日益模糊,二者正在向著交匯的方向發(fā)展。這種技術的融合,在封裝領域稱為模塊化多芯片3D封裝,而在組裝領域稱為微組裝( micro-packaging technology,MPT),其實二者是殊途同歸,如圖5.4.4所示。
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