封装技术发展的三个阶段

2023-02-13 14:28发布

封装技术的发展历程可以划分为三个主要时期。过去,一个封装中只包含一个裸片。因此,封装操作比较简单,也没有任何差异化因素,封装技术的附加价值较低。然而,到了20世纪初,随着向FBGA3(细间距球栅阵列)的转变,多芯片堆叠封装技术开始盛行。这一时期可以被称为“堆叠竞争时期”。由于可以将芯片相互堆叠,因此封装形式变得更加多样化,还根据存储器芯片的不同组合开发了各类衍生产品。MCP4(多芯片封装)也出现在这一时期,该技术可以将DRAM和NAND集成在同一封装中。

3FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array, 细间距球栅阵列):一种基于球栅阵列技术的集成电路表面贴装型封装(芯片载体)形式。其触点更薄,主要用于系统级芯片设计。

4MCP(Multi Chip Package, 多芯片封装):通过在一个封装外壳内垂直堆叠两种或两种以上不同类型存储器半导体形成的产品。

第二个时期始于2010年之后,当时出现了一种利用芯片凸块(Bump)的互连(Interconnection)方法。因此,运行速度和器件属性裕度(Margin)发生了变化。这一时期可以称为“性能竞争时期”,因为在2010年之前,封装技术通常涉及金属线连接,而凸块的引入缩短了信号路径(Signal Path),提高了速度。同时,采用TSV5(硅通孔)技术的堆叠方法大幅增加了I/O(输入/输出)数量,可连接1,0246 个wide I/O,即使在低电压状态下也可实现高速运行。在性能竞争时期,芯片性能依据封装技术而异,这成为满足客户要求的重要因素。由于封装技术可能影响企业的成败,因此封装技术的价值持续增长。

第三也是最后一个时期始于2020年,是在先前所有封装技术的基础上发展起来的。这一时期可以被称为合时期”,需要借助技术将各类芯片集成到同一封装内,还需要在整合系统时将多个部分连接至同一模块。在这一时期,封装技术本身已成为一种系统解决方案,可为客户提供定制化的封装解决方案,来实现小批量生产。从这一点来说,封装技术将成为决定企业成败的关键因素。

5TSV(Through-Silicon Via, 硅通孔):一种在DRAM芯片内钻数千个细孔并通过垂直贯通的电极将上下两层的通孔连接在一起的互联技术。

61,024:标准DRAM最多包含64个I/O,而HBM3最多包含1024个wide I/O


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