摘要：本文介紹了多芯片模塊(MCM)的相關(guān)技術(shù)。消費類電子產(chǎn)品低成本的要求推動了MCM技術(shù)的應用。對于必須高密度集成以滿足高性能、小型化且低成本的要求的產(chǎn)品，MCM可選用多種封裝技術(shù)。

　　1.MCM概述

　　MCM是一種由兩個或兩個以上裸芯片或者芯片尺寸封裝(CSP)的IC組裝在一個基板上的模塊，模塊組成一個電子系統(tǒng)或子系統(tǒng)�；蹇梢允荘CB、厚／薄膜陶瓷或帶有互連圖形的硅片。整個MCM可以封裝在基板上，基板也可以封裝在封裝體內(nèi)。MCM封裝可以是一個包含了電子功能便于安裝在電路板上的標準化的封裝，也可以就是一個具備電子功能的模塊。它們都可直接安裝到電子系統(tǒng)中去(PC，儀器，機械設備等等)。

　　2．MCM技術(shù)

　　關(guān)于MCM技術(shù)的介紹在國內(nèi)見到的文章很多。簡單地講，MCM可分為三種基本類型：MCM-L是采用片狀多層基板的MCM�；宓慕Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

                
     MCM-L技術(shù)本來是高端有高密度封裝要求的PCB技術(shù)，適用于采用鍵合和FC工藝的MCM。MCM-L不適用有長期可靠性要求和使用環(huán)境溫差大的場合。

　　MCM-C是采用多層陶瓷基板的MCM。陶瓷基板的結(jié)構(gòu)如2圖所示。從模擬電路、數(shù)字電路、混合電路到微波器件，MCM-C適用于所有的應用。多層陶瓷基板中低溫共燒陶瓷基板使用最多，其布線的線寬和布線節(jié)距從254微米直到75微米。
                
    MCM-D是采用薄膜技術(shù)的MCM。MCM-D的基板由淀積的多層介質(zhì)、金屬層和基材組成。MCM-D的基材可以是硅、鋁、氧化鋁陶瓷或氮化鋁。典型的線寬25微米，線中心距50微米。層間通道在10到50微米之間。低介電常數(shù)材料二氧化硅、聚酰亞胺或BCB常用作介質(zhì)來分隔金屬層，介質(zhì)層要求薄，金屬互連要求細小但仍要求適當?shù)幕ミB阻抗。圖3是用硅做基材的MCM-D基板的剖面結(jié)構(gòu)。如果選用硅做基板，在基板上可添加薄膜電阻和電容，甚至可以將存儲器和模塊：的保護電路(ESD，EMC)等做
到基板上去。
                          
     3.MCM的市場推動力

　　使用MCM來代替在PCB上使用的表面貼裝集成電路的主要原因有：

　　3．1 尺寸

　　在使用表面貼裝集成電路的PCB上，芯片面積約占PCB面積的15％。而在使用MCM的PCB上芯片面積占30-60％甚至更高。

　　3．2 技術(shù)集成

　　在MCM中，數(shù)字和模擬功能可以混合在一起；一個專用集成電路可以和標準處理器/存儲器封裝在一起；Si，GaAs也可以封裝在一起。在一些MCM中被動元件被封裝在一起以消除相互間的干擾。MCM的I／O也可有更靈活的選擇。

　　3．3 數(shù)據(jù)速度和信號質(zhì)量

　　高速元器件可更緊密地相互靠近安裝，IC信號傳輸特性更好。與標準PCB相比，系統(tǒng)總電容和電感負載低且更易于控制。MCM的抗電磁干擾能力也比PCB好。

　　3．4 可靠性／使用環(huán)境

　　與大的電子系統(tǒng)相比，小的系統(tǒng)能更好地防止電磁，水，汽，氣體等的危害。

　　3．5 成本

　　在COB已被廣泛使用在大批量生產(chǎn)的電子產(chǎn)品中時，MCM在PC、攝像機等產(chǎn)品中使用還處于徘徊期。在普通產(chǎn)品的PCB上使用MCM的總成本要高于使用單芯片IC。在MCM開始使用的二十多年中，MCM的優(yōu)點雖已得到公認，但因其高昂的費用使得它僅在高端產(chǎn)品領(lǐng)域少有應用。MCM之所以沒取得廣泛的成功，主要是因為KGD(Known Good Die)、基板費用高和封裝費用高、合格率低。在國際上MCM因此被戲稱為MCMS(Must Cost Millions)——必須花費幾百萬。近幾年來，由于市場巨大的推動力和新技術(shù)的開發(fā)，尤其是封裝技術(shù)的發(fā)展，包括低成本FCBGAMCM在內(nèi)的多種MCM封裝技術(shù)已被一些國外公司掌握，MCM集成電路，尤其是低成本的消費類MCM集成電路已大批量進入市場。現(xiàn)在，能否使用標準化的外形來封裝MCM成了能否降低成本的關(guān)鍵之一。

　　因為MCM廣泛的應用領(lǐng)域，對MCM來說，選擇封裝材料是非常重要的，由于使用環(huán)境的不同特別要注意選擇不同的封裝材料。

　　幾十年以來，PDIP、SOP、QFP、這樣的周邊引線腳封裝形式被普遍地用于單芯片封裝。MCM的設計現(xiàn)在也常常采用與單芯片封裝相同的封裝形式，因為這樣可減少PCB生產(chǎn)工具設備以及測試設備的更新，電子產(chǎn)品的最終使用者不知道封裝中是多芯片還是單芯片。這樣的MCM可使用所有不同的基板(片狀基板、