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  • 半导体芯片封装知识:2.5D和3D封装的差异和应用
    半导体芯片封装知识:2.5D和3D封装的差异和应用
  • 半导体芯片封装知识:2.5D和3D封装的差异和应用
  • 来源:国际电子商情  发布日期: 2024-01-20  浏览次数: 289

    半导体芯片封装是指半导体器件的保护外壳。该保护壳可保护电路免受腐蚀和物理伤害,同时还便于连接电气连接以将其与印刷电路板 (PCB) 连接。在这里,我们探讨了半导体芯片封装的重要性、传统和先进技术以及该领域的未来趋势。

    半导体芯片封装:传统技术和先进技术

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    半导体芯片封装的重要性 半导体芯片封装是半导体器件生产过程的最后阶段。在此关键时刻,半导体块会覆盖一层保护层,保护集成电路 (IC) 免受潜在的外部危险和时间的腐蚀影响。这种封装本质上充当保护外壳,屏蔽 IC 块并促进负责将信号传输到电子设备电路板的电气连接。 在技术不断进步以及电子设备薄型化和小型化不断发展的背景下,对半导体封装的需求不断增加。新一代封装预计将提供更高的密度、多层功能和薄型设计,以满足高速、高度集成和低功耗 IC 的需求。 重要的传统封装技术 20 世纪 50 年代开发的引线键合技术和 90 年代中期推出的倒装芯片技术是当今仍在使用的传统封装技术。引线键合技术采用焊球和细金属线将印刷电路板 (PCB) 连接到硅芯片。虽然它需要更少的空间并提供更长距离的连接,但它对环境条件很敏感,并且制造速度相对较慢。 另一方面,倒装芯片使用焊料凸块将 PCB 直接粘合到硅芯片的整个表面,从而实现更小的外形尺寸和更快的信号传播。然而,它们需要平坦的表面来安装,并且更换起来可能具有挑战性。这种方法具有多种优点,包括改进的电气性能、更好的散热性和减小的封装尺寸。 陶瓷和塑料封装是用于半导体器件的重要封装材料。陶瓷封装具有出色的热性能和耐用性,适合高功率和高频应用。另一方面,塑料封装具有成本效益,广泛应用于消费电子产品和集成电路。 先进半导体封装技术 先进封装领域出现了多种尖端技术,每种技术都具有独特的优势,可以满足现代技术日益增长的需求。 2.5D 封装涉及并排堆叠两个或多个芯片,并通过中介层连接它们。这种方法通过促进芯片之间更快的数据传输来提高性能和功率效率。 3D 封装使用两种主要方法将多个芯片放置在彼此的顶部:具有微凸块的硅通孔 (TSV) 和无凸块混合键合。前者涉及通过硅芯片或晶圆的垂直电连接,而后者则利用介电键合和嵌入式金属。3D 堆叠增强了内存和处理能力,使其适用于数据中心服务器、图形加速器和网络设备。 扇出封装将连接和焊球重新分布到芯片边缘之外,从而实现更小的外形尺寸和改进的热管理。扇出封装因其紧凑的尺寸和耐热性而广泛应用于移动应用,使其成为半导体市场的关键参与者。 半导体芯片封装的其他即将出现的趋势 近年来,在对更小、更快、更高效的电子设备的不懈需求的推动下,半导体芯片封装取得了显著的进步。一些值得注意的创新包括:

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    在后面的文中我们将探讨 2.5D 和 3D 封装的差异和应用,以及它们如何彻底改变半导体格局。 


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