系統級封裝用陶瓷基板材料研究進展和發展趨勢

打開APP

系統級封裝用陶瓷基板材料研究進展和發展趨勢

智騰科技 發表於 2020-05-21 11:41:22

系統級封裝技術能夠將不同類型的元件通過不同的技術混載於同一封裝之內，是實現集成微系統封裝的重要技術，在航空航天、生命科學等領域中有廣闊的應用前景。陶瓷基板材料是系統級封裝技術的基礎材料之一。本文介紹了系統級封裝技術的概念及其特點，分析幾種系統級封裝用陶瓷基板材料的優缺點，同時指出了陶瓷基板材料的未來發展趨勢。

隨著以電子計算機為核心、集成電路產業為基礎的現代信息產業的發展，以及可攜式通訊系統對電子產品的迫切需求，電子產業得到了迅猛發展，同時也帶動了與之密切相關的電子封裝的發展。電子封裝技術直接影響著電子器件和集成電路的頻率、功耗、複雜性、可靠性和成本等，因此成為電子領域的關鍵技術。

電子封裝是指實現互連和對半導體晶片實現供電、冷卻和保護的整個過程。隨著電子元器件和電路組件繼續向高密度、高速度、低功耗、高頻、大功率、寬工作溫度範圍、抗輻射和高可靠性方向發展，其對電子封裝技術提出了更高的要求。

系統級封裝（SIP）技術是指將不同類型的元件通過不同的技術混載於同一封裝之內。圖１給出了某種典型的SIP高密度電子集成模塊的橫切面，這是在一塊核心基板（Core）上根據需要逐層造出各元件連線層，各有源無源元件埋入層，光學系統層等；再在造好的基板上用倒裝形式（Flip-Chip）或線焊（Wire-Bonding）方式安裝上各個ＩＣ和ＭＥＭＳ，也包括不能埋入的無源元件和傳感器。根據上述實例SIP具有以下優點：①封裝效率高，可在同一封裝體內加多個晶片，減少了封裝體積；②兼容性好，實現了不同的工藝、材料製作的晶片封裝成一個系統，並可實現嵌入集成無源組件的夢幻組合；③電性能好，SIP技術可以使多個封裝合為一體，這樣在減少了總的焊點數的同時顯著減小了封裝體積、重量，縮短了組件的連接路線，提高了電性能；④SIP可提供低功耗和低噪音的系統級連接，在較高的頻率下工作可獲得幾乎與系統級晶片（SOC）相等的總線寬度；⑤系統成本低、開發時間短，由於可以大量採用成熟器件，SIP無論從研發成本、生產成本方面和研發周期方面均低於SOC。

但是，SIP是一龐大的系統工程，涉及到多種材料（半導體材料、陶瓷材料、金屬材料、金屬基複合材料）、多種晶片（邏輯晶片、數字晶片、模擬晶片、功率晶片）、多種互連（高密度多層互連、晶片與晶片互連、倒裝焊、線鍵合）、多種封裝（BGA、CSP、無源集成）、多種組裝（封裝堆疊、晶片堆疊、高精度組裝）和多種測試（裸片測試、封裝測試、系統測試）等。其中，陶瓷基板材料是SIP的基礎材料之一，對電路起到支撐和絕緣的作用，如圖１中大部分灰色部分均由陶瓷材料組成。lw

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴