一、集成电路封装技术的发展可分为哪几个阶段
集成电路需要进行芯片封装处理,主要是为了固定集成电路,使其免受物理损伤、化学损伤,并能增强散热性能、便于安装和运输。集成电路封装技术发展至今,已经经过了四个阶段:
1、通孔插装阶段
20世纪70年代是通孔插装时代,以双列直插封装(DIP)为代表,DIP适合在印刷电路板上穿孔焊接,操作方便。在衡量一个芯片封装技术是否先进的重要指标是芯片面积和封装面积之比越接近于1,这种封装技术越先进。DIP封装因为芯片面积和封装面积之比相差大,故封装完成后体积也比较大,因此在无法满足小型化等要求的情况下而逐步被淘汰。
2、表面贴装阶段
20世纪80年代是表面贴装时代,以薄型小尺寸封装技术(TSOP)为代表,到目前为止依然保留着内存封装的主流地位。改进的TSOP技术依然被部分内存制造商所采用。
3、面积阵列封装阶段
20世纪90年代出现了跨越式发展,进入了面积阵列封装时代,该阶段出现了球栅阵列封装(BGA)为代表的先进封装技术,这种技术在缩减体积的同时提高了系统性能。其次还有芯片尺寸封装(CSP)、无引线四边扁平封装(PQFN)、多芯片组件(MCM)。BGA技术的成功开发,让一直落后于芯片发展的封装终于追上了芯片发展的步伐,CSP技术解决了长期存在的芯片小,封装大的矛盾,引发了集成电路封装领域的技术革命。
4、三维封装、系统级封装阶段
进入21世纪,封装技术迎来了三维封装、系统级封装的时代。它在封装观念上发生了革命性的变化,从原来的封装元件概念演变成封装系统,主要有系统级芯片封装(SoC)、微机电系统封装(MEMS)。
二、集成电路封装技术发展趋势
集成电路封装技术发展已经进入到先进封装技术时代,未来集成电路封装技术的发展主要呈现三大趋势:
1、功能多样化
封装对象从最初的单裸片向多裸片发展,一个芯片封装下可能有多种不同功能的裸片。
2、连接多样化
封装下的内部互连技术不断多样化,从凸块(Bumping)到嵌入式互连,连接的密度不断提升。
3、堆叠多样化
器件排列已经从平面逐渐走向立体,通过组合不同的互连方式构建丰富的堆叠拓扑。先进封装技术的发展延伸和拓展了封装的概念,从晶圆到系统均可用“封装”描述集成化的处理工艺。