三维(3D)封装在线视频

现在我们就讲何为3D封装

何为3D封装

实际上3D封装有

广义上讲3D封装

有三种实现的方式

一种实现的方式

叫做嵌入式的

什么叫做嵌入式

就是在一个印制电路板上

一个电路板

把有源器件 无源器件

嵌在印制电路板里边

我们拿出印制电路板

看不到任何东西

但是有源器件 无源器件

都嵌入在这里边去了

表面上

再加上那些表面贴装

叫做SMC SMD

SMC就是说

Surface Mount Component

SMD是什么

是Surface Mount Devices

我说的意思是什么

就是说三维封装

有三种实现方式

第一种方式是嵌入式的

第二种方式

就是芯片规模的

就是说硅圆片规模的封装

硅圆片的封装是什么意思

它意思是说在

硅圆片的基础之上我不是

原来的硅圆片

是先做扩散

扩散完了以后

扩散工序完了以后

就划片裂片

划片裂片完了以后

做成一个器件

器件再封装了

现在我做3D封装

是硅圆片规模的3D封装

它不是这个概念

我就是说现在硅圆片的基础之上

我做成好多电子元器件

这个电子元器件

做好了以后

实现了三维封装

表面上再贴上一些什么

贴上一些刚才讲的

SMD SMC组成一个系统

这是第二种方式

那么第三种方式

是在2D封装的基础之上

我完成了2D封装

把两个2D封装

面对面的贴在一块

或者背对背的贴在一块

我再想办法处理2D封装

因为2D封装

一层一层叠在一块了

就是3D封装了

我实现了3D封装以后

我再在表面上贴上SMC或者SMD

最后完成三维封装

实际上我们看到三维封装

不是简单的把

一个一个的芯片

简单的摞在一块

简单的摞在一块

并不是这个概念

那么它是什么

三维封装

要把芯片

有源器件 无源器件

立体的三维的装在一个封装里边

装在一个封装里头

实现系统功能

从某种意义上讲

三维封装它为了实现SIP

就是说System In Package

在一个封装里边

实现了系统功能

但是我们看到三维封装

它最关键的是什么

就是芯片跟芯片之间的叠层

芯片立体化

所以

如果把芯片的叠层

给它完成的很好了

就对三维封装提供了很好的条件

所以下边

我们分别针对的

芯片叠层的三维封装

封装叠层的三维封装

硅圆片叠层的三维封装

分别的加以论述

图上所表示的是什么

就是说这是三个芯片叠层的CSP

注意这个意思

三个芯片

你看一个两个三个

三个芯片叠层的CSP

CSP是什么

就是封装的面积

跟芯片的面积不大于1.2

或者是芯片的面积

跟封装比较起来

不小于0.8

把这个封装

叫做CSP

CSP注意

它是三个芯片叠在一块了

一块封装在一个封装体里头去

因此严格的讲

这是一个MCP

为什么叫做MCP

这个意思

Multi Chip Package

多芯片封装

注意它是个多芯片封装

一个芯片两个芯片三个芯片

多芯片封装

它不是个系统封装

注意不是个系统封装

为什么不是个系统封装

因为这里边

它们相互之间并没有信息的交换

而且

它形成的不是一个系统

只不过是三个芯片共同封装

在一个封装体里边而已

我刚才讲过了

那么要实现芯片的叠层

是实现系统封装的一个

最关键的一步

因此

我们要了解这个东西

对我们实现

把这个问题解决好了

了解这个东西

对我们实现系统封装

是一个很有益处的

本身

它是一个CSP

它里边这是焊球

焊球要安装在印制电路板上去

它的特点是什么

它的引线比较多了

而且每个芯片

都很薄 薄到多少程度

150微米

那么要做到150微米的芯片

难度是相当大的

另外

你看这些wire bonding

每一个金丝之间

它不能搭接

一搭接完了

它都有一个弧度

那么这个弧度

要保证一定的精确度

否则它一搭接了

一短路就完了

那么如何保证

比较薄的芯片

要磨

怎么抓怎么取怎么放怎么磨

这里边

共面性还得非常好

中间还得要什么

要粘接的比较好

所以有一定的难度

我们再看看下边这图

三维基层芯片型的MCP

Multi Chip Package

你看这是两个芯片的

这都是wire bonding的

这是几个

一个两个三个四个五个

五个芯片的

大龟上边托着小龟

大乌龟上边托着小乌龟

这是

你看这通过引线键合

引线键合过来的

那么引线键合你引脚

引线一多了

这就难度就很大了

为什么难度很大

因为往里灌环氧树脂的时候

环氧树脂流动的过程当中

会产生冲丝

把这丝冲了

会形成小岛移动

芯片可能变斜了

那么这种过程当中

有可能丝之间

就互相搭接

一搭接整个的就报废了

那么

这个是chip on chip

chip on chip是什么

这是个芯片这是个芯片

注意

这个布线

是wire bonding

这是FCP

这是倒装芯片的

通过焊球这两个焊在一块去

这个是通孔连接的

在这上边搞了通孔

通孔之间要连接起来

那么从这里边可以看到

最好的是这种

为什么说

它引线变的很短

那么

这个引线变短了

这个引线比较长

我们在封装过程当中

尽量减少这样的引线

因为这样的引线一变长

我刚才讲了信号失真

信号延迟 互相干扰等等这些

高频用出来肯定是不合适的

我们说这种

几种封装

只不过是多芯片封装

它还不是系统封装

那么我们讲系统封装

要求是什么

要求系统封装这对信号

首先芯片类型

是各式各样的

有存储器逻辑还有其他的

而且这些信号之间

这些芯片之间的信号

要互相传输

那现在它不是这样

各把信号引出来

都把它引出来

所以这本身不是系统封装

它是什么

它是一个多芯片封装

也不能说它是个立体封装

但是我刚才讲了

你把芯片叠层解决好了

为系统封装

就创造了很好的条件

那么第二种类型

芯片叠层

叫做封装叠层

注意刚才是芯片叠层

这种方法

是封装叠层

注意它是个封装叠层

为什么说它是封装叠层

这个是芯片这个是芯片

芯片

它通过TCP

就是Tape Carrier Package

就是带载芯片

带载芯片我们前面讲过

它是带载

什么电影胶片

中间这是芯片在这儿

通过 带载

带载过来

它本身就是个封装了

把这些封装再叠层在一块去

所以

它是个封装叠层的

多芯片封装

封装叠层的多芯片封装

它的制造方法是什么

你看它是存储器做成凸点

做成凸点以后

再怎么连接

连接完了把它磨的很平

最后把磨平的

做成很小的

把这小的封装形式

再一个一个的叠起来

因此它总得来讲

这种封装形式

也是多芯片的封装

但是它多芯片的封装

是做成封装以后

再把它封装起来

好 这是第二种类型的

你看 那么第二种类型

这是几种不同的形式

就是封装叠层

三维封装中

叠层载体连接的各种方式

注意我再说一遍

封装叠层 这是封装叠层

都是封装叠层

三维封装中叠层载体连接的

各种方式

连接方式

有TCP的外引线连接

有TCP引线间的框体连接

埋入基板内

通过基板进行连接

通过基板间的焊料微球连接

通过基板间的导电材料连接

通过芯片的侧面布线进行连接

通过芯片间的导电材料

进行连接

就是把封装连接在一块

当然可以实现

首先很薄

那么后几种情况

布线很短

这些都已经达到了使用化

好 那么我们前面讲了两种

一种是芯片叠层的

第二种的是封装叠层的

第三种是什么

第三种叫做硅圆片叠层封装中的

硅圆片三维技术

硅圆片

注意它是在硅圆片层次上

注意硅圆片层次上

你看硅圆片层次上

首先硅圆片经过扩散

搞成这元器件以后

搞成元器件以后可以划片

划片以后裂片

裂成小的

然后布线

是在侧面引线

干脆

我不划片不裂片

我直接在硅圆片之上

再做一些电路去

你比方说通过通孔连接

实现连接以后

再把多层的给它叠在一块

叠层一块

就变成封装了

把封装再拆开

变成一个一个的器件

变成器件

它已经是硅圆片级的

叠层了

注意我们看这三种情况

我们再

重复一遍

注意这个是芯片叠层的

多芯片封装

这个是封装叠层的

多芯片封装

这个是硅圆片叠层

注意硅圆片

我不把它变成芯片

你看

我不把它变成

把一层一层的弄到一块去

一层一层

我不划片

在硅圆片量级上

一层一层叠

当然一层一层叠

要想层间互连怎么样

必须打通孔

打了通孔实现金属化

打了通孔以后实现金属化

把不同层间的芯片功能

给它连接起来

那么这样做的目的是什么

就是便于实现所谓的系统封装

你原来的办法是什么

原来的办法是

做好了芯片以后

要划片裂片

变成一个一个的小芯片

芯片进行封装去

或者芯片叠层去

或者封装再叠层去

我现在不是

我把硅圆片做完了以后

我还是在硅圆片的形式

我给它打孔

打完了孔以后金属化

金属化该连的连接起来

实现一个系统功能

实现了系统功能以后

就是硅圆片级的

我再把系统功能

再给它切开变成

那么它切开以后

跟你当时切开以后

那效果就不一样了

它的密度就很高了

而且

各种芯片之间的功能

可以互相转换

你达到了一个系统功能了

实现了一个系统功能

把这种叫做什么

叫做硅圆片级的多芯片封装

或者硅圆片的系统封装

我们看这三种类型

注意我回头再看看

这三种类型

尽管它不是叫做SIP

但是它已经把多个芯片

封装在一个里边去了

把多个封装

封装在一个封装里边去了

这种

把硅圆片

多个硅圆片的功能

封装在一个封装体里边去了

这就为系统封装

创造了很好的条件