摘 要：本文主要描述了便攜式電子產(chǎn)品的封裝趨勢(shì)。趨勢(shì)就是采用芯片級(jí)產(chǎn)品電路的MCM封裝包括SIP和3D封裝。這些芯片級(jí)產(chǎn)品可以以FC方式或COB方式安裝在封裝體中。

    關(guān)鍵詞： 便攜式電子產(chǎn)品；芯片級(jí)產(chǎn)品；多芯片模塊；封裝

    1 引言

    IC封裝就是通過一系列工藝過程和方法為集成電路芯片提供滿意的電、機(jī)械和熱性能環(huán)境。對(duì)于已封裝的器件，人們稱之為模塊。隨著封裝技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了MCM(多芯片模塊)的概念。多芯片模塊，就是在一個(gè)封裝體內(nèi)安裝了多個(gè)裸芯片和一些無源元件，從而構(gòu)成一個(gè)電子組件或系統(tǒng)。在20世紀(jì)90年代中期，MCM技術(shù)曾被人們認(rèn)為是最佳封裝技術(shù)，可以滿足不斷發(fā)展的電子工業(yè)對(duì)封裝技術(shù)的需要，而且具有很高的附加值。但是由于MCM的制造成本高，因而并未獲得大規(guī)模應(yīng)用，而僅用于一些對(duì)環(huán)境要求比較苛刻、又不太計(jì)較成本的場(chǎng)合(如航空航天、軍事研究等領(lǐng)域)。

    芯片級(jí)產(chǎn)品(Die products)的出現(xiàn)，為MCM技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用開辟了道路。在便攜式系統(tǒng)(如筆記本電腦、移動(dòng)電話等)和掌上系統(tǒng)(如PDA、XBOX等)中，為了使系統(tǒng)在具有更多功能的同時(shí)兼具小、輕、薄和可靠性高等特點(diǎn)，采用芯片級(jí)產(chǎn)品的MCM組裝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)逐漸顯露出來。采用芯片級(jí)產(chǎn)品的MCM與傳統(tǒng)的SMD(表面貼裝器件)相比，成本更低；與現(xiàn)今先進(jìn)的SOC(片上系統(tǒng))相比，則大大縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期，從而可贏得產(chǎn)品的上市時(shí)間。

    芯片級(jí)產(chǎn)品(無包封和圓片級(jí)封裝產(chǎn)品)是描述IC器件的術(shù)語(yǔ)，它是真正意義上的“芯片尺寸”封裝。WLP(圓片級(jí)封裝)、傳統(tǒng)的COB(板上芯片)和倒裝芯片(FC)器件均可屬于芯片級(jí)產(chǎn)品。現(xiàn)在，芯片級(jí)產(chǎn)品可以以封裝IC途徑出現(xiàn)在市場(chǎng)上。

    2 芯片級(jí)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)

    在當(dāng)今信息時(shí)代，越來越多的電子器件應(yīng)用于汽車、計(jì)算機(jī)、通訊、娛樂等領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中，人們對(duì)電子器件的功能要求越來越多、性能越來越高的同時(shí)還希望產(chǎn)品擁有更小的體積、更輕的重量、更實(shí)惠的價(jià)格以及更高的可靠性，這就要求電子器件向著多功能、高性能、小型化和輕便化的方向發(fā)展。使用芯片級(jí)產(chǎn)品是實(shí)現(xiàn)這些要求的最佳選擇，因?yàn)樗兄韵碌膬?yōu)點(diǎn)：

   (1)更小的尺寸

    在互連基板上，采用裸芯片或WLP封裝芯片可以很輕松地獲得最少的占位空間。我們知道，衡量封裝技術(shù)是否先進(jìn)的重要指標(biāo)之一就是芯片面積與其在基板上占用面積的比值，也稱之為“封裝效率(Peff)”，人們總是希望獲得更高的封裝效率。對(duì)于蜂窩電話，在2000年以前，封裝效率為0．17，近幾年己上升至0．27。隨著芯片級(jí)產(chǎn)品，特別是以芯片級(jí)產(chǎn)品組裝的3D產(chǎn)品的應(yīng)用，便攜式電子產(chǎn)品的封裝效率將獲得較大幅度提高。

   (2)優(yōu)異的性能

    采用芯片級(jí)產(chǎn)品，可縮短芯片互連線長(zhǎng)度，減小互連延遲，又可減少寄生元件(如寄生電感、電容等)的影響，從而可增強(qiáng)芯片I／O端的電性能。

   (3)商機(jī)

    目前，在掌上系統(tǒng)及無線系統(tǒng)的大生產(chǎn)中已廣泛使用了芯片級(jí)產(chǎn)品，性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步推動(dòng)芯片級(jí)產(chǎn)品應(yīng)用于更多的嶄新領(lǐng)域。

   (4)價(jià)格優(yōu)勢(shì)

    更小的基板尺寸，更加簡(jiǎn)單的組裝工藝，新產(chǎn)品更快的上市時(shí)間可進(jìn)一步降低系統(tǒng)解決方案的經(jīng)費(fèi)。

   (5)可靠性

    在滿足消費(fèi)者所期望的性價(jià)比的同時(shí)，可提供更高質(zhì)量和可靠的產(chǎn)品。目前，芯片級(jí)產(chǎn)品設(shè)備供應(yīng)商己開發(fā)出一些強(qiáng)有力的測(cè)試工具，如芯片和圓片級(jí)測(cè)試?yán)匣母咝阅茌d體、探針卡等，芯片級(jí)產(chǎn)品供應(yīng)商可用這些工具對(duì)其產(chǎn)品能進(jìn)行更加嚴(yán)格的測(cè)試和篩選，使他們提供的產(chǎn)品的可靠性得到大幅度提高，從而滿足應(yīng)用要求。

    3 便攜式電子產(chǎn)品電路的封裝趨勢(shì)

    3．1 COB(板上芯片)封裝

    所謂COB，就是將裸芯片用導(dǎo)電或非導(dǎo)電膠粘附在互連基板上，然后進(jìn)行引線鍵合實(shí)現(xiàn)其電連接。如果裸芯片直接暴露在空氣中，易受污染或人為損壞，影響或破壞芯片功能，于是就用膠把芯片和鍵合引線包封起來。人們也稱這種封裝形式為軟包封(圖1)。

      COB技術(shù)早已廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)生產(chǎn)中，特別是在一些需要引線鍵合的混合電路及SMT組裝器件生產(chǎn)中。它的最大優(yōu)勢(shì)在于省去了一些后加工工序，從而降低了產(chǎn)品的成本。另外，它的封裝