摘要：概述了微电子封装技术的发展历史和多芯片组件MCM技术的发展过程，介绍了MCM技术的特点、基本类型及其特性、三维多芯片组件和MCM的应用，并分析预测了未来微电子封装的发展趋势。 关键词：微电子封装，多芯片组件技术 1 引言 在某种意义上，电子学近几十年的历史可以看作是逐渐小型化的历史，推动电子产品朝小型化过渡的主要动力是元器件和集成电路IC的微型化。随着微电子技术的发展，器件的速度和延迟时间等性能对器件之间的互连提出了更高的要求，由于互连信号延迟、串扰噪声、电感电容耦合以及电磁辐射等影响越来越大，由高密度封装的IC和其他电路元件构成的功能电路已不能满足高性能的要求。人们已深刻认识到，无论是分立元件还是IC，封装已成为限制其性能提高的主要因素之一。目前电子封装的趋势正朝着小尺寸、高性能、高可靠性和低成本方面发展。 所谓封装是指将半导体集成电路芯片可靠地安装到一定的外壳上，封装用的外壳不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁，即芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此，封装对集成电路和整个电路系统都起着重要的作用。芯片的封装技术已经历了几代的变迁，从双列直插式封装(DIP)、塑料方型扁平式封装(POFP)、插针网格阵列封装(PGA)、球栅阵列封装(BGA)、芯片尺寸封装(CSP)到多芯片组件(MCM)，技术更先进，芯片面积与封装面积之比越来越趋近于1，适用频率更高，耐温性能更好，引脚数增多， 引脚间距减小，可靠性提高，使用更加方便。 80年代被誉为“电子组装技术革命”的表面安装技术SMT改变了电子产品的组装方式。SMT已经成为一种日益流行的印制电路板元件贴装技术，其具有接触面积大、组装密度高、体积小、重量轻、可靠性高等优点，既吸收了混合IC的先进微组装工艺，又以价格便宜的PCB代替了常规混合IC的多层陶瓷基板，许多混合IC市场已被SMT占领。随着IC的飞速发展，I／O数急剧增加，要求封装的引脚数相应增多，&nb [1] 型化、多功能化、高可靠、高性能的最有效途径。MCM早在80年代初期就曾以多种形式存在，但由于成本昂贵，大都只用于军事、航天及大型计算机上。随着技术的进步及成本的降低，近年来，MCM在计算机、通信、雷达、数据处理、汽车行业、工业设备、仪器与医疗等电子系统产品上得到越来越广泛的应用，已成为最有发展前途的高级微组装技术。例如利用MCM制成的微波和毫米波SOP，为集成不同材料系统的部件提供了一项新技术，使得将数字专用集成电路、射频集成电路和微机电器件封装在一起成为可能[6]。3D-MCM是为适应军事宇航、卫星、计算机、通信的迫切需求而迅速发展的高新技术，具有降低功耗、减轻重量、缩小体积、减弱噪声、降低成本等优点。电子系统(整机)向小型化、高性能化、多功能化、高可靠和低成本发展已成为目前的主要趋势，从而对系统集成的要求也越来越迫切。实现系统集成的技术途径主要有两个：一是半导体单片集成技术；二是MCM技术。前者是通过晶片规模的集成技术(WSI)，将高性能数字集成电路(含存储器、微处理器、图像和信号处理器等)和模拟集成电路(含各种放大器、变换器等)集成为单片集成系统；后者是通过三维多芯片组件技术实现WSI的功能。 三维多芯片组件技术是现代微组装技术发展的重要方向，是新世纪微电子技术领域的一项关键技术。近年来在国外得到迅速发展。因此，我国也应该尽快高度重视该项新技术的研究和开发。 [5] |
