無(wú)線產(chǎn)業(yè)技術(shù)正在以令人激動(dòng)的速度向前發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)成本降低的無(wú)止境要求，驅(qū)動(dòng)移動(dòng)電話制造商不斷致力于減少電話的體積和重量，而與此同時(shí)，移動(dòng)電話卻需要配備大屏幕彩色顯示屏、照相機(jī)、視頻流、MP3和多種下載鈴聲等等功能，新功能的出現(xiàn)直接導(dǎo)致額外存儲(chǔ)器的大量增加，本文將向你展示在相同的封裝內(nèi)堆疊更多的硅元件的嶄新封裝技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。

電視及視頻點(diǎn)播的新的應(yīng)用推動(dòng)了超小型及多功能移動(dòng)電話的普及，具有彩屏和照相機(jī)功能的手機(jī)熱銷(xiāo)于全球各地市場(chǎng)，因此出現(xiàn)了對(duì)堆疊式內(nèi)存解決方案的需要，無(wú)線存儲(chǔ)模塊在全球的應(yīng)用日益普及，這一點(diǎn)在亞太地區(qū)尤其如此。每個(gè)移動(dòng)電話制造商要求采用不同的芯片組合，當(dāng)生產(chǎn)量低的時(shí)候還不是問(wèn)題，但是隨著中國(guó)大陸、臺(tái)灣地區(qū)、韓國(guó)和亞太地區(qū)移動(dòng)電話制造商的迅速增加，對(duì)堆疊式封裝技術(shù)的采用，用戶定制堆疊式產(chǎn)品的模式使供應(yīng)鏈面臨更大的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于移動(dòng)電話制造商而言，要在產(chǎn)品開(kāi)始投產(chǎn)前準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的內(nèi)存配置非常困難，因?yàn)榧ち业氖袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境常迫使生產(chǎn)廠商在生產(chǎn)前最后一刻對(duì)產(chǎn)品軟件及性能加以改變。要減少移動(dòng)電話制造商的風(fēng)險(xiǎn)，業(yè)界需要來(lái)調(diào)整商業(yè)模式，使堆疊式元件更為標(biāo)準(zhǔn)而且更利于業(yè)務(wù)的拓展。

為將堆疊式內(nèi)存產(chǎn)品以更快的速度推向市場(chǎng)，英特爾開(kāi)發(fā)了一種稱為“分層封裝”的方法，該方法對(duì)一組經(jīng)過(guò)預(yù)先質(zhì)檢的產(chǎn)品，按照移動(dòng)電話制造商的需要進(jìn)行迅速配置和分層封裝，因而為移動(dòng)電話制造商提供了更大的靈活性，使他們能夠推出更多種類(lèi)的產(chǎn)品。分層封裝內(nèi)的存儲(chǔ)器都使用相同的標(biāo)準(zhǔn)占位空間，因此，移動(dòng)電話制造商就有可能對(duì)幾種型號(hào)手機(jī)和配置采用相同的電路板。

封裝堆疊技術(shù)

無(wú)線原始設(shè)備制造商始終在尋找一種減少功耗和尺寸的同時(shí)增加內(nèi)存密度和性能的方法，人們稱之為2M/2m法則，我們的目標(biāo)是使m更小時(shí)M更大。在這種情況下，它就意味著在減少功耗(milliwatt)和包裝尺寸(millimeter)的同時(shí)，增加處理速度(MIPs)和內(nèi)存容量(Mb)。

大多數(shù)在日本使用的原始堆疊式內(nèi)存是由含有一個(gè)閃存和一個(gè)SRAMM內(nèi)存的雙裸片堆疊式內(nèi)存組成的。目前，采用三、四、或五個(gè)裸片構(gòu)成的堆疊式存儲(chǔ)器已經(jīng)相當(dāng)普遍(圖1)。而移動(dòng)電話中多液晶顯示器(一個(gè)主液晶顯示器，一個(gè)用于來(lái)電顯示)的出現(xiàn)對(duì)封裝高度產(chǎn)生了壓力，并對(duì)IC制造商提出了挑戰(zhàn)，迫使他們尋找一種在增加內(nèi)部裸片的同時(shí)使封裝更薄的方法。

這一技術(shù)使得在更薄的封裝內(nèi)安裝更薄的晶圓/裸片和高級(jí)的封裝襯底成為可能。包括英特爾在內(nèi)的很多公司有望在近期使晶圓的厚度降低到0.002到0.003寸(圖2)，這相當(dāng)于約一張紙的厚度！使晶圓薄到這樣的程度看起來(lái)有一點(diǎn)不可思議，但真正的挑戰(zhàn)在于封裝這些非常薄的裸片的工藝。

過(guò)去是在厚而硬的硅玻璃片進(jìn)行封裝，而現(xiàn)在要將如此松軟而薄的硅條封裝起來(lái)，就要對(duì)大部分的封裝設(shè)備和加工過(guò)程進(jìn)行重新評(píng)估以對(duì)這些超薄裸片進(jìn)行處理。另一個(gè)重要因素是封裝襯底。它們也須變薄以減少封裝厚度、線跡和空間寬度，使得在不同類(lèi)型的硅上進(jìn)行更復(fù)雜的布線成為可能。

當(dāng)今最普及的封裝襯底是一種多層結(jié)構(gòu)，因?yàn)閮苫蛩膶咏饘賹拥牟季�能力、成本和可用性比較好。英特爾公司正致力于改進(jìn)這種技術(shù)，目的不僅是使每一層更薄，而且也使得線跡、空間更為緊密并且實(shí)現(xiàn)最大堆疊靈活性的通孔形式。隨著無(wú)線手持系統(tǒng)復(fù)雜度的日益提高，在單個(gè)封裝內(nèi)將多種類(lèi)型裸片連接在一起是無(wú)線手持系統(tǒng)設(shè)計(jì)取得成功的關(guān)鍵。

為了滿足無(wú)線制造商對(duì)高度復(fù)雜、高密度和超薄內(nèi)存子系統(tǒng)的需要，英特爾超薄堆疊芯片級(jí)封裝(Intel UT-SCSP)技術(shù)由此產(chǎn)生。2003年這一封裝技術(shù)已經(jīng)做到將五個(gè)超薄內(nèi)存芯片堆疊在1.2mm的厚度內(nèi)，2004年可望封裝達(dá)到1.0mm的厚度(圖3)。英特爾堆疊CSP產(chǎn)品具有英特爾StrataFlash內(nèi)存，是目前最低功耗的多級(jí)單元內(nèi)存，它的容量是單一存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量的兩倍，它屬于英特爾第四代多級(jí)單元技術(shù)。這種高密度內(nèi)存的工作電壓是1.8伏，為了滿足無(wú)線手持裝置的需要，性能、電池壽命和存儲(chǔ)空間都得到了極大改進(jìn)。

StrataFlash無(wú)線內(nèi)存的裸片尺寸相當(dāng)于過(guò)去采用傳統(tǒng)蝕刻工藝生產(chǎn)的每單元一位產(chǎn)品的裸片尺寸的1/4。通過(guò)將StrataFlash無(wú)線內(nèi)存和新的超薄CSP堆疊封裝技術(shù)相結(jié)合，英特爾可提供非常小而緊密的堆疊產(chǎn)品方案。大部分產(chǎn)品以非常小的8×10或8×11mm芯片級(jí)封裝推出。

未來(lái)封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

封裝到封裝堆疊與裸片堆疊及全集成產(chǎn)品之間一直存在爭(zhēng)論，相互比較優(yōu)缺點(diǎn)不是什么問(wèn)題，因?yàn)樗鼈兌加懈髯缘氖袌?chǎng)。選擇哪一種封裝工藝完全取決于硅良率、對(duì)裸片的進(jìn)行老化測(cè)試的需要、電話制造商的平臺(tái)的穩(wěn)定性和成熟度。在產(chǎn)品的生命周期早期，采用封裝到封裝堆疊技術(shù)(圖4)特別有幫助。