多芯片封装-group4PPT文件格式下载.ppt

1、（4）不需增加新设备,就可使用SMT批量生产这类MCP产品。,MCM的研制最早是在美国、日本进行。最早的应用领域主要是军工/航天和计算机。因为成本居高不下，发展和应用并没有达到人们预想的目标。为适用市场需求，MCM制造商开始考虑另一种技术方案，即商用芯片，便于使用标准化的先进IC封装（如QFP、BGA、CSP等）。这就是多芯片封装（Multi-Chip in Package，简称MCP）。,6.2 MCM的概念、分类与特性,至今对MCM尚无统一的定义，综合国外专家对MCM所下的定义，MCM原则上应具备以下条件：（1）多层基板有4层以上的导体布线层。（2）封装效率（芯片面积/基板面积）大于20%

2、。（3）封装壳体通常应有100个以上的I/O引脚。其他附加条件：布线宽度每英寸从250根到500根，有多个LSI和（或）VLSI裸芯片等。从组装（或封装）对MCM定义为：两个或更多的集成电路裸芯片电连接于共用电路基板上,并利用它实现芯片间互连的组件。,MCM可分为五大类：MCML（with Laminated Substrate）：有机叠层布线基板制成的MCM；MCMC（with Ceramic Substrate）：厚膜或陶瓷多层布线基板制成的MCM；MCMD（with Deposited Thin Film Inteconnect Substrate）：薄膜多层布线基板制成的MCM；MCM

3、C/D（with Thin Film Deposited on Ceramic Substrate）：厚、薄膜混合多层基板制成的MCM；MCMSi（with Silicon Substrate）：Si基板制成的MCM；,MCM的特性：1.高速性能 MCM产品，采用多个裸芯片高密度安装在一起，缩短了芯片间的距离，信号延迟大大减少，使LSI的信号工作频率得到提高。2.高密度性能 MCM具有高密度布线特性和高引脚密度特性，在1cm2面积内引脚数可达到3002500个。3.高散热性能 MCM多有散热装置，并采用一些新的散热技术，因此具有高散热性能。4.低成本性能 MCM安装工艺技术比原来的一般安装技术

4、在封装密度和组件工作频率两方面高24倍，因此可实现产品相对低的成本。,早期的MCM采用QFP和PGA，现在采用BGA，称为MCM BGA。传统的MCM BGA封装采用模塑封装，MCM中芯片、BGA基板、WB均形成于单一整体结构中，如图所示的AT&T公司用于电话中的MCM BGA模塑封装。,6.8.1 概述,6.3 MCM的BGA封装,后又经过改进，其结构如下图所示。,6.8.2 AT&T公司带外壳及灌硅胶的MCMBGA工艺 流程简介,使用保护性外壳和硅胶灌封。安装外壳有两种方案：（1）印制粘接剂，并使外壳安放的位置合适。（2）将外壳粘接剂直接涂覆到每一个BGA PWB四周的WB焊区外围相应位置

5、上，然后将外壳安放到粘接剂的框架中。,6.8.3 封装中的几个问题,1.粘接剂,采用AT&T公司研制的绝缘性芯片粘接剂,配方和性能是特有的。,2.焊球,每个BGA I/O焊区都有焊球，用这些焊球将MCM BGA组件与母板连接起来，AT&T公司已就焊球材料及制作工艺申请了专利。在包封并采用特定的超厚膜板印制特有的AT&T YD系列BGA焊膏后，通过倒置BGA基板来连接焊球。AT&T公司焊料合金有两种：单面板：采用43%Sn-43%Pb-14%Bi配方。双面板：95%Sn-5%Pb配方。,3.BGA焊膏印制,普通焊膏采用一般模板印制，而AT&T公司制作BGA焊球的焊膏印制必须采用超厚的模板。,MC

6、M BGA的可靠性通过热应变测量及全面的可靠性试验进行检验。,6.4 MCM的可靠性,AT&T公司采用光栅干涉测量法研究MCM BGA的热应变。,6.9.1 热应变测量,6.9.2 可靠性实验,所测试项目包括：MILSTD883（方法2002和2007）机械冲击和振动测试；（方法2019）芯片剪切试验；IEC95易燃性测试；1000小时THB（85，85%RH，5V）测试；T 19435ESD（5000V和1000V）测试；HTOB寿命测试；母板安装生产MCM BGA试样的热循环周期测试（0100，72周期/天）。,早期应用在军事领域，后来在汽车电子、计算机及电子信息领域，未来的应用范围将更广

7、阔。,6.10.1 概述,6.5 MCM的应用,6.10.2 典型应用实例介绍,1.MCML/D在笔记本电脑中的应用,Fujitus公司将其用于笔记本电脑的CPU制造中，与原来使用SMD技术相比，尺寸和重量均减为前者的25%。,2.MCM-D在ATM-WAN（异步传输模式宽带网络）开关系统中的应用,国外已将MCMD应用于ATMWAN开关系统中。,3.MCM在各类计算机上的应用,美国国家先进技术研究计划局（DARPA）选定两组承包商建立两个数字多芯片组件生产基地，其组件至少在100MHz频率下工作，通过采用MCM，可使数字系统的尺寸和重量分别减少到原来的1/10和1/100，可靠性提高10倍，系统成本降低到原来的1/2 1/10。美国为航天飞机研制的并行处理计算机系统，采用了面积为152mm2、运算能力为1.25亿次/秒的MCM作为处理组件，使整个处理系统的尺寸由原来的机框变成了一块插件，系统运算能力达到5亿次/秒，经扩展可达80亿次/秒。,