先進(jìn)封裝技術(shù)進(jìn)展趨勢(shì)2023-09-27||【】【打印】【關(guān)閉】MahadevanIyer,TexasInstruments,Dallas生活中更加普及，對(duì)型封裝技術(shù)和封裝材料的需求變得愈加迫切。推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向前進(jìn)展的創(chuàng)型封裝解決方案〔1〕，在封裝協(xié)同設(shè)計(jì)、低本錢材料和高牢靠性互連技術(shù)方面的進(jìn)步至關(guān)重要。1.封裝技術(shù)的進(jìn)展趨勢(shì)也折射出應(yīng)用和終端設(shè)備的變化。芯片和多芯片組件中三維封裝互連的使用，晶圓60μmMEMS器件帶來的特別封裝挑戰(zhàn)，我們也要有所預(yù)備。封裝設(shè)計(jì)和建模中，優(yōu)化芯片的幅員和架構(gòu)并進(jìn)展必要的拆分，以最低本錢的付出獲得最高的性能。IP下進(jìn)展多個(gè)參數(shù)折中分析的可行性。2.簡(jiǎn)潔的芯片疊層和互連方案需要慎重的機(jī)械和電學(xué)建模用戶干預(yù)就可自動(dòng)進(jìn)展網(wǎng)格劃分，并通過適宜參數(shù)的本錢-功能最小化來優(yōu)化設(shè)計(jì)。軟件工具供給商要么考慮這些關(guān)鍵需求，要么去冒出局的風(fēng)險(xiǎn)〔2〕。PCB下，系統(tǒng)中較多的構(gòu)造接近相當(dāng)大比例的波長(zhǎng)尺寸，將伴生有電磁干擾〔EMI〕的耦合風(fēng)險(xiǎn)。寬度等制造誤差包含進(jìn)去。對(duì)于疊層芯片、疊層封裝等三維封裝以及穿透硅通孔〔TSV〕等互界需要型求解算法和問題分割來突破目前在求解速度和問題規(guī)模方面的限制?！采踔涟ㄊ褂眯酒臉?gòu)造〕問題，由于系統(tǒng)和構(gòu)造發(fā)適宜的集總模型和邊界條件。TSV性。MEMS下獵取?；ミB技術(shù)的進(jìn)展供給了動(dòng)力。150μm，傳統(tǒng)的焊料凸點(diǎn)倒裝芯片互連已不能供給足夠的可制造構(gòu)成的通道格外小，芯片下填充物流淌的阻力超過了毛細(xì)管效應(yīng)供給的動(dòng)力。3.圖示銅柱擁有2.5:11:1共面容差的降低，由于減小的焊料高度只能容許更小的接合高度變化?！矝]有焊料或者金屬間化合物〕帶來的較高的構(gòu)造整體性，低于25μm〔大4:1〕和互連強(qiáng)度而不需要進(jìn)展底部填充。銅柱通過電鍍的方式在芯片和/或襯底上制〔3〕。它允許相對(duì)大的芯片和襯底間的共面容差。材料說，在鍵合中轉(zhuǎn)而使用銅線將帶來的現(xiàn)象，必需進(jìn)展相應(yīng)爭(zhēng)辯和表征。綠色材料的引入大大影響了引線框架封裝本錢注模技術(shù)。這些添加劑可以調(diào)整材料的粘性、模量、熱膨脹系數(shù)〔CTE〕和玻璃轉(zhuǎn)化溫度〔Tg〕，在保證k在選擇底部填充材料過程中，工程師們必需同時(shí)考慮在芯片粘結(jié)回流工藝中使用的助焊下，必需對(duì)對(duì)應(yīng)底部填充材料的表現(xiàn)進(jìn)展表征〔4〕。4.〔上圖〕和最優(yōu)化〔以以下圖〕的助焊劑-底部填充材料組合的剖面圖。60μm150μm。漸漸被承受的潛在解決方案包括縮小凸點(diǎn)的尺寸或者使用頂部掩蓋一鍍銅厚度的可能性為該領(lǐng)域材料和工藝的選擇帶來挑戰(zhàn)和機(jī)遇。的凸點(diǎn)，需要進(jìn)展受控電鍍，而非快速集中的電鍍，需承受較厚的光刻膠，高寬比可能超過3:1。承受正性和負(fù)性光刻膠都可以得到所需的厚度。正性光刻膠具有易把握外形和去膠便利潤(rùn)高的高寬比構(gòu)造方面，一些材料表現(xiàn)出較強(qiáng)的力氣或挑戰(zhàn)。來獲得令人滿足的結(jié)果。小尺寸構(gòu)造還影響工具和化學(xué)組分的選擇。在制作150μm或更大節(jié)距的凸點(diǎn)時(shí)，凸點(diǎn)構(gòu)造80μm30μm這些挑戰(zhàn)可由使用單晶圓工具和反響不那么猛烈的刻蝕化學(xué)品來解決。WCSP晶圓級(jí)芯片尺寸封裝〔WCSP〕應(yīng)用范ICMEMS之中。隨著芯片尺寸和引腳數(shù)目的增加，板級(jí)牢靠性成為一大挑戰(zhàn)。WCSP使用不同尺寸的300mmTSV簡(jiǎn)化現(xiàn)有構(gòu)造可以實(shí)現(xiàn)本錢節(jié)約，另一個(gè)節(jié)約的來源是與材料供給商合作開發(fā)下一代材料。MEMS的特別考慮SiPMEMSMEMS用掩蓋了慣性/物理、RF、光學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，而且這些應(yīng)用要求使用不同種類的封裝，在潮濕、鹽漬、高溫、有毒和其他惡劣環(huán)境中工作的力氣〔圖5〕。圖5.扇出技術(shù)使用再分布層或者其他替代物，有可能與使用TSV的疊層封裝進(jìn)展競(jìng)爭(zhēng)MEMSTSV級(jí)封裝的結(jié)合可以獲得更小的填充因子。潛在的應(yīng)用包括光學(xué)、微流體和電學(xué)開關(guān)器件等。及價(jià)格。MEMS計(jì)、壓力傳感器、能量收集器以及用于聽覺器件的硅微麥克風(fēng)。可植入器件同樣需要特別的封裝，以在人體內(nèi)惡劣的環(huán)境下保持牢靠的性能。MEMS〔特別是對(duì)于