多芯片組�,英文縮寫MCM( Multi-Chip Module)——將多塊半導(dǎo)�裸芯片組裝在一塊布線基板上的一種封裝技�(shù)。多芯片組件是在混合集成電路技�(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一�(xiàng)微電子技�(shù),其與混合集成電路產(chǎn)品并沒有本質(zhì)的區(qū)�,只不過多芯片組件具有更高的性能、更多的功能和更小的體積,可以說多芯片組件屬于混合集成電路產(chǎn)品�
根據(jù)IPAS的定�,MCM技�(shù)是將多�(gè)LSI/VLSI/ASIC裸芯片和其它元器件組裝在同一塊多層互連基板上,然后�(jìn)行封�,從而形成高密度和高可靠性的微電子組件。根�(jù)所用多層布線基板的類型不同,MCM可分為疊層多芯片組件(MCM –L)、陶瓷多芯片組件(MCM -C)、淀積多芯片組件(MCM -D)以及混合多芯片組�(MCM –C/D)��
MCM-L 是使用通常的玻璃環(huán)氧樹脂多層印刷基板的組件。布線密度不怎么�,成本較低�
MCM-C 是用厚膜技�(shù)形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或玻璃陶瓷)作為基板的組件,與使
用多層陶瓷基板的厚膜混合IC 類似。兩者無明顯差別。布線密度高于MCM-L�
MCM-D 是用薄膜技�(shù)形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或氮化�)或Si、Al 作為基板的組��
布線密謀在三種組件中是的,但成本也高�
多芯片組件是在高密度多層互連基板上,采用微焊接、封裝工藝將�(gòu)成電子電路的各種微型元器�(IC裸芯片及片式元器�)組裝起來,形成高密度、高性能、高可靠性的微電子產(chǎn)�(包括組件、部�、子系統(tǒng)、系�(tǒng))。它是為適應(yīng)�(xiàn)代電子系�(tǒng)�、小、輕、薄和高速、高性能、高可靠、低成本的發(fā)展方向而在PCB和SMT的基�(chǔ)上發(fā)展起來的新一代微電子封裝與組裝技�(shù),是�(shí)�(xiàn)系統(tǒng)集成的有力手��
多芯片組件已有十幾年的歷史,MCM組裝的是超大�(guī)模集成電路和專用集成電路的裸�,而不是中小規(guī)模的集成電路,技�(shù)上MCM追求高速度、高性能、高可靠和多功能,而不像一般混合IC技�(shù)以縮小體積重量為��
典型的MCM�(yīng)至少具有以下特點(diǎn)[2]�
(1)MCM是將多塊未封裝的IC芯片高密度安裝在同一基板上構(gòu)成的部件,省去了IC的封裝材料和工藝,節(jié)約了原材�,減少了制造工�,縮小了整機(jī)/組件封裝尺寸和重量�
(2)MCM是高密度組裝�(chǎn)品,芯片面積占基板面積至�20%以�,互連線長度極大縮短,封裝延遲時(shí)間縮小,易于�(shí)�(xiàn)組件高速化�
(3)MCM的多層布線基板導(dǎo)體層�(shù)�(yīng)不少�4�,能把模擬電路、數(shù)字電�、功率器�、光電器�、微波器件及各類片式化元器件合理而有效地組裝在封裝體�(nèi),形成單一半導(dǎo)體集成電路不可能完成的多功能部件、子系統(tǒng)或系�(tǒng)。使線路之間的串?dāng)_噪聲減少,阻抗易�,電路性能提高�
(4)MCM避免了單塊IC封裝的熱�、引線及焊接等一系列問題,使�(chǎn)品的可靠性獲得極大提��
(5)MCM集中了先�(jìn)的半�(dǎo)體IC的微�(xì)加工技�(shù),厚、薄膜混合集成材料與工藝技�(shù),厚�、陶瓷與PCB的多層基板技�(shù)以及MCM電路的模�、仿�、優(yōu)化設(shè)�(jì)、散熱和可靠性設(shè)�(jì)、芯片的高密度互連與封裝等一系列新技�(shù),因此,有人稱其為混合形式的全片�(guī)模集成WSI技�(shù)�
MCM在組裝密�(封裝效率)、信號傳輸速度、電性能以及可靠性等方面�(dú)具優(yōu)勢,是目前能限度地提高集成度、提高高速單片IC性能,制作高速電子系�(tǒng),實(shí)�(xiàn)整機(jī)小型�、多功能�、高可靠、高性能的最有效途徑。MCM早在80年代初期就曾以多種形式存在,但由于成本昂�,大都只用于軍事、航天及大型�(jì)算機(jī)�。隨著技�(shù)的�(jìn)步及成本的降�,近年來,MCM在計(jì)算機(jī)、通信、雷�(dá)、數(shù)�(jù)處理、汽車行�(yè)、工�(yè)�(shè)�、儀器與�(yī)療等電子系統(tǒng)�(chǎn)品上得到越來越廣泛的�(yīng)用,已成為最有發(fā)展前途的微組裝技�(shù)。例如利用MCM制成的微波和毫米波SOP,為集成不同材料系統(tǒng)的部件提供了一�(xiàng)新技�(shù),使得將�(shù)字專用集成電�、射頻集成電路和微機(jī)電器件封裝在一起成為可能[6]�3D-MCM是為適應(yīng)軍事宇航、衛(wèi)�、計(jì)算機(jī)、通信的迫切需求而迅速發(fā)展的高新技�(shù),具有降低功�、減輕重�、縮小體�、減弱噪�、降低成本等�(yōu)�(diǎn)。電子系�(tǒng)(整機(jī))向小型化、高性能�、多功能化、高可靠和低成本�(fā)展已成為目前的主要趨�,從而對系統(tǒng)集成的要求也越來越迫�。實(shí)�(xiàn)系統(tǒng)集成的技�(shù)途徑主要有兩�(gè):一是半�(dǎo)體單片集成技�(shù);二是MCM技�(shù)。前者是通過晶片�(guī)模的集成技�(shù)(WSI),將高性能�(shù)字集成電�(含存儲器、微處理器、圖像和信號處理器等)和模擬集成電�(含各種放大器、變換器�)集成為單片集成系�(tǒng);后者是通過三維多芯片組件技�(shù)�(shí)�(xiàn)WSI的功��
三維多芯片組件技�(shù)是現(xiàn)代微組裝技�(shù)�(fā)展的重要方向,是新世紀(jì)微電子技�(shù)�(lǐng)域的一�(xiàng)�(guān)鍵技�(shù)。近年來在國外得到迅速發(fā)展。因�,我國也�(yīng)該盡快高度重視該�(xiàng)新技�(shù)的研究和開發(fā)�