埋置型叠层微系统封装技术

系统级封装（ＳｉＰ）集成技术的发展与挑战小型化和多功能化是电子产品，特别是如计算机、通讯等便携式产品的持续不断的要求，这对集成电路不断提出了新的要求。

过去一段时间以来，从设计的角度出发，研究和技术人员提出对这些要求的一个主要的解决方案是芯片系统（SOC）的方法，希望在芯片上实现系统的功能。

在理想的情况下，SOC可以实现最低的成本、最小的尺寸和最优的性能。

但是到目前为止，采用SOC的方案还无法解决非硅芯片（如GaAs、GeSi芯片）和微机电系统（MEMS）芯片的集成。

从封装的角度出发，作为一种另外的解决方案，系统级封装（SiP）得到了越来越多的关注。

2021年国际半导体技术发展路线图（ITRS 2005）在组装与封装（Assembly and Packaging）中已经就SiP的发展和技术路线进行了相当多的描述，而许多研究机构甚至代工企业也开始进行基于SiP模块和产品的开发。

在ITRS 2005中对SiP的定义是：“系统级封装是采用任何组合，将多个具有不同功能的有源电子器件与可选择性的无源元件以及诸如MEMS或者光学器件等其他器件首先组装成为可以提供多种功能的单个标准封装件，形成一个系统或者子系统” 。

对于SiP而言，在单一的模块内需要集成不同的有源芯片和无源元件、非硅器件、MEMS元件甚至光电芯片等，更加长远的目标则考虑在其中集成生物芯片等等。

目前在无线通讯领域，SiP是非常有潜力的技术。

相对于SOC，SiP具有提供高密度封装、多功能化设计、较短的市场进入时间以及更低的开发成本等优势。

通常对于SiP的技术平台，存在一些关键的集成技术，包括窄节距的倒装芯片技术、窄节距的组装、无源器件的集成、基板的设计和制作、新型介质材料的应用等。

在未来的新型SiP解决方案中，利用非常窄节距的倒装芯片凸点以及穿透硅片的互连（Through Wafer Electrical Interconnection，TWEI）作为新的一级互连技术、利用薄膜互连技术实现集成的无源器件、三维芯片堆叠和封装堆叠技术、高性能的高密度有机基板技术以及包含芯片、封装和基板SiP共同设计与测试方法显得非常重要。

微电子封装技术论文范文(2)微电子封装技术论文范文篇二埋置型叠层微系统封装技术摘要：包含微机电系统(MEMs)混合元器件的埋置型叠层封装，此封装工艺为目前用于微电子封装的挠曲基板上芯片(c0F)工艺的衍生物。

cOF是一种高性能、多芯片封装工艺技术，在此封装中把芯片包入模塑塑料基板中，通过在元器件上形成的薄膜结构构成互连。

研究的激光融除工艺能够使所选择的cOF叠层区域有效融除，而对封装的MBMs器件影响最小。

对用于标准的c0F工艺的融除程序进行分析和特征描述，以便设计一种新的对裸露的MEMs器件热损坏的潜在性最小的程序。

cOF/MEMs封装技术非常适合于诸如微光学及无线射频器件等很多微系统封装的应用。

关键词：挠曲基板上芯片;微电子机械系统：微系统封装1、引言微电子机械系统(MEMS)从航空体系到家用电器提供了非常有潜在性的广阔的应用范围，与功能等效的宏观级系统相比，在微米级构建电子机械系统的能力形成了在尺寸、重量和功耗方面极度地缩小。

保持MEMS微型化的潜在性的关键之一就是高级封装技术。

如果微系统封装不好或不能有效地与微电子集成化，那么MEMS的很多优点就会丧失。

采用功能上和物理上集成MEMS与微电子学的方法有效地封装微系统是一种具有挑战性的任务。

由于MEMS和传统的微电子工艺处理存在差异，在相同的工艺中装配MEMS和微电子是复杂的。

例如，大多数MEMS器件需要移除淀积层以便释放或形成机械结构，通常用于移除淀积材料的这些工艺对互补金属氧化物半导体(CMOS)或别的微电子工艺来说是具有破坏性的。

很多MEMS工艺也采用高温退火以便降低结构层中的残余材料应力。

典型状况下退火温度大约为1000℃，这在CMOS器件中导致不受欢迎的残余物扩散，并可熔化低温导体诸如通常用于微电子处理中的铝。

缓和这些MEMS微电子集成及封装问题的一种选择方案就是使用封装叠层理念。

叠层或埋置芯片工艺已成功地应用于微电子封装。

在基板中埋置芯片考虑当高性能的内芯片互连提供等同于单片集成的电连接时，保护微电子芯片免受MEMS环境影响。

微系统三维（3D）封装技术杨建生【摘要】文章论述塑料三维（3D）结构微系统封装技术相关问题，描述了把微电机硅膜泵与3D塑料密封垂直多芯片模块封装（MCM-V）相结合的微系统集成化。

采用有限元技术分析封装结构中的封装应力，根据有限元设计研究结果，改变芯片载体结构，降低其发生裂纹的危险。

计划采用板上芯片和塑料无引线芯片载体的替代低应力和低成本的3D封装技术方案。

%Issues associated with the packaging of microsystems in plastic and three-dimensional （3D） body styles are discussed. The integration of a microsystem incorporating a micromachined silicon membrane pump into a 3D plastic encapsulated vertical multichip module package （MCM-V） is described. Finite element techniques are used to analyze the encapsulation stress in the structure of the package. Cracks develop in the chip carrier due to thermornechanical stress. Based on the results of a finite element design study, the structures of the chip carriers are modified to reduce their risk of cracking. Alternative low stress 3D packaging methodologies based on chip on board and plastic leadless chip carriers are discussed.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2011(011)010【总页数】6页(P1-6)【关键词】有限元;微系统;封装技术;塑料无引线芯片载体;热机械应力;三维【作者】杨建生【作者单位】天水华天科技股份有限公司,甘肃天水741000【正文语种】中文【中图分类】TN305.941 引言微系统是一种微型化的材料诸如硅、金属和塑料的阵列。

2009年全国博士生学术会议 科技进步与社会发展跨学科学术研讨会论文集三维（3D）叠层封装技术及关键工艺郑建勇，张志胜，史金飞（东南大学机械工程学院，江苏南京，211189)摘要：三维（3D）叠层封装技术是一种可实现电子产品小尺寸、轻重量、低功耗、高性能和低成本的先进封装技术，该技术已广泛用于手机、数码相机、MP4及其他的便携式无线产品。

文中对3D叠层封装技术进行了简要介绍，重点分析了三维叠层封装技术的分类和关键工艺，阐述了三维叠层封装技术的优点，并对3D叠层封装技术所面临的一些问题和应用前景进行了分析。

关键词：3D叠层封装技术；封装工艺；芯片堆叠；封装堆叠Integrated Circuit Three Dimension Stacked Packageand Its Key TechnologyZheng Jian-yong, Zhang Zhi-sheng, Shi Jin-fei(Department of Mechanical and Engineering, Southeast University, Nanjing ,Jiangsu,211189)Abstract: In recent years, the increasing demands for the high performance integrated circuit devices have led to the development of multi-die stacking technology in a single package. The 3D (three dimension) stacked package technology is developing trend of the integrated circuit advanced high-density packaging, which can easily meet the developing of smaller footprint, lower profile, multi-function, lower power consumption and lower cost for the cell phones and consumer products like digital cameras, MP4, PDA and other wireless devices. Some correlative concepts of the 3D stacked package have been proposed in this paper. Firstly, the development trends and the general classifications of 3D stacked package have been introduced. Furthermore, in order to compare with the traditional 2D package (MCM), the advantages of the 3D stacked package technology have been discussed, and it also briefly states the technical challenges that 3D stacked package technology must be faced. In addition, the potential applications that may take advantage of 3D stacked package technology are discussed.Keywords: Integrated circuit; 3D stacked package; Advantages; Application1 引言随着手机、PDA、数码相机、MP4等移动消费型电子产品对于功能集成、大存储空间、高可靠性及小型化等封装的要求程度越来越高，在MCM（多芯片组件）X、Y平面内的二维封装的基础上，沿Z方向堆叠的更高密度的三维封装技术得到了充分发展。

电子与通信技术：集成电路工艺原理考试题（强化练习）1、名词解释蒸发镀膜正确答案：加热蒸发源，使原子或分子从蒸发源表面逸出，形成蒸汽流并入射到硅片（衬底）表面，凝结形成固态薄膜。

2、名词解释恒定表面源扩散正确答案：在整个（江南博哥）扩散过程中，杂质不断进入硅中，而表面杂质浓度始终保持不变。

3、判断题外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层，即外延层。

正确答案：对4、填空题制作通孔的主要工艺步骤是：1、（）；2、（）；3、（）。

正确答案：第一层层间介质氧化物淀积；氧化物磨抛；第十层掩模和第一层层间介质刻蚀5、名词解释溅射镀膜正确答案：溅射镀膜是利用电场对辉光放电过程中产生出来的带电离子进行加速，使其获得一定的动能后，轰击靶电极，将靶电极的原子溅射出来，沉积到衬底形成薄膜的方法。

6、名词解释物理气相沉积正确答案：“物理气相沉积”通常指满意下面三个步骤的一类薄膜生长技术：A.所生长的材料以物理的方式由固体转化为气体；B.生长材料的蒸汽经过一个低压区域到达衬底；C.蒸汽在衬底表面上凝聚，形成薄膜。

7、问答题简述引线材料？正确答案：用于集成电路引线的材料，需要注意的特性为电特性、绝缘性质、击穿、表面电阻热特性，玻璃化转化温度、热导率、热膨胀系数，机械特性，扬氏模量、泊松比、刚度、强度，化学特性，吸潮、抗腐蚀。

8、判断题LPCVD反应是受气体质量传输速度限制的。

正确答案：对9、判断题刻蚀的高选择比意味着只刻除想要刻去的那一层材料。

正确答案：对10、判断题半导体级硅的纯度为99.9999999%。

正确答案：对11、判断题芯片上的物理尺寸特征被称为关键尺寸，即CD。

正确答案：对12、判断题电机电流终点检测不适合用作层间介质的化学机械平坦化。

正确答案：对13、判断题高阻衬底材料上生长低阻外延层的工艺称为正向外延。

正确答案：错14、判断题关键层是指那些线条宽度被刻蚀为器件特征尺寸的金属层。

正确答案：对15、问答题测试过程4要素？正确答案：检测：确定被测器件（DUT）是否具有或者不具有某些故障。

多芯片组件MCM（Mul TI-Chip Module）1 多芯片组件组成多芯片组件技术是为适应现代电子系统短，小，轻，薄和高速、高性能、高可靠性、低成本的发展方向二在PCB和SMT的基础上发展起来的新一代微电子封装与组装技术，是实现系统集成的有力手段。

多芯片组件是在高密度多层互连基板上，采用微焊接、封装工艺将构成电子电路的各种微型元器件(IC裸芯片及片式元器件)组装起来，形成高密度、高性能、高可靠性的微电子产品(包括组件、部件、子系统、系统)。

它是为适应现代电子系统短、小、轻、薄和高速、高性能、高可靠性、低成本的发展方向而在多层印制板(PCB)和表面安装技术(SMT)的基础上发展起来的新一代微电子封装与组装技术，是实现系统集成的有力手段。

随着技术的进展，关于多芯片组件的定义有了更多的理解：首先，MCM 的主要构成应当是集成度更高的 VLSI/ULSI/ASIC裸芯片，而非较低集成度的中小规模电路；其次，MCM 应以更高的速度、性能、可靠性以及更多的功能为目标，而非一般混合集成的降低重量和体积；最后，典型的 MCM 须满足上述的关于芯片面积、基板层数和引脚数目的要求。

图1.1是 MCM组件的一种基本结构示意图。

图 1.1 MCM组件结构从图上也可以看到MCM组件包括了芯片、基板、管壳或者高密度I/O 管脚。

从MCM的外表看，就是一个带由较多引出脚的壳体。

可以称之为模表1.1 MCM组件的组成2 多芯片组件分类MCM因使用的材料与工艺技术的不同，可以有不同的分类方式，其分类方法也因认识角度的不同而异。

根据多层互连基板的结构和工艺技术的不同，MCM大体上可分为三类：①层压介质MCM(MCM-L: La mi na te)；②陶瓷或玻璃瓷MCM(MCM-C: Ce ram ics)；③硅或介质材料上的淀积布线MCM(MCM-D: Deposi TI on)。

2.1 MCM-L（Mul TI-Chip Module-Laminate）图2.1 MCM-L Module封装实物与截面示意图MCM-L称之为L型（即叠层型）多芯片组件。

mems埋容埋阻封装载板及其制作工艺概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在概述和解释MEMS埋容埋阻封装载板及其制作工艺。

MEMS（微机电系统）技术是目前快速发展的领域之一，通过将微小而复杂的器件集成到单个芯片中，实现了诸如传感器、执行器、微型机械系统等功能。

其中，MEMS埋容埋阻封装载板是一种常用于保护和封装MEMS器件的关键组成部分。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行介绍和解释。

首先，在引言部分对文章进行了整体概述，并明确了研究的目的。

接下来，在背景知识部分，我们将介绍MEMS技术和埋容埋阻封装载板的基本概念。

然后，在接下来的一节中，详细介绍了MEMS埋容埋阻封装载板制作工艺的各个步骤以及相关材料选择和准备工作。

随后，我们还将探讨检测与质量控制方法在制作过程中的重要性，并给出相关建议。

最后，在应用领域与前景展望部分，我们将讨论MEMS埋容埋阻封装载板在电子行业中的应用，并探讨其发展趋势和未来展望。

最后，我们将总结本文的研究成果并提出对于未来MEMS埋容埋阻封装载板制作工艺研究的建议。

1.3 目的本文的目的是为读者提供MEMS埋容埋阻封装载板及其制作工艺的全面概述。

通过深入解释相关概念、技术和方法，读者将能够了解该技术在保护和封装MEMS器件方面的重要性。

此外，通过探讨应用领域与前景展望，读者将对MEMS埋容埋阻封装载板在电子行业中的实际应用和未来发展有更清晰的认识。

希望本文能够为研究人员、工程师以及对MEMS技术感兴趣的人士提供参考，并为进一步深入研究和工程实践提供指导。

2. 背景知识：2.1 MEMS技术介绍:MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems），即微电子机械系统，是一种集成了微机电元件、微传感器以及微处理器等功能的集成电路系统。

它结合了微纳米制造技术、电子技术和机械工艺等多个学科领域的知识，可以实现对微小物体的控制、检测和加工。

MEMS技术主要包括两部分：传感器和执行器。

三维3D叠层封装技术及关键工艺技术引言随着电子产品设计的不断发展和进步，对于芯片封装技术的要求也越来越高。

传统的二维封装技术已经无法满足日益复杂的电子器件和系统的需求，因此三维3D叠层封装技术应运而生。

本文将介绍三维3D叠层封装技术的概念、原理以及关键工艺技术。

三维3D叠层封装技术概述三维3D叠层封装技术是一种将不同功能的芯片垂直堆叠在一起的封装技术。

与传统的二维封装技术相比，三维3D叠层封装技术具有更高的集成度、更小的封装尺寸、更短的信号传输距离等优势。

它能够提高芯片的性能、降低功耗，并实现更多的功能集成。

三维3D叠层封装技术的原理三维3D叠层封装技术的基本原理是将不同功能的芯片通过微观连接器和封装材料进行垂直叠层。

垂直堆叠的芯片通过微观通道进行信号和功率的传输，从而实现不同芯片之间的互联和通信。

这种垂直堆叠的结构能够提高芯片的集成度，同时减小芯片之间的信号传输距离，提高信号传输速度和可靠性。

三维3D叠层封装技术的关键工艺技术1. 薄型芯片制备技术薄型芯片制备技术是三维3D叠层封装技术中的关键工艺技术之一。

传统的芯片厚度通常在几十微米到几百微米之间，而在三维3D叠层封装技术中，芯片的厚度需要控制在几个微米到几十微米之间，以便实现芯片的垂直堆叠。

薄型芯片制备技术包括薄化工艺、薄膜传输技术和焊接技术等。

2. 互连与封装材料技术互连与封装材料技术是三维3D叠层封装技术中的另一个关键工艺技术。

不同功能的芯片之间需要进行信号和功率的传输，而这需要使用高密度的互连和封装材料。

目前，常用的互连技术有铜柱连接和焊接连接等，而封装材料则主要包括金属封装材料和高分子封装材料等。

3. 散热与热管理技术在三维3D叠层封装技术中，芯片的集成度和功耗都很高，因此散热与热管理技术至关重要。

散热与热管理技术包括芯片与封装材料之间的散热接触技术、散热材料的选择和热管理回路的设计等。

只有有效地解决散热问题，才能保证芯片在高性能运行时的稳定性和可靠性。

1 前言电路产业已成为国民经济发展的关键，而、制造和是发展的三大产业之柱。

这已是各级领导和业界的共识。

微电子封装不但直接影响着本身的电性能、机械性能、光性能和热性能，影响其可靠性和成本，还在很大程度上决定着电子整机系统的小型化、多功能化、可靠性和成本，微电子封装越来越受到人们的普遍重视，在国际和国内正处于蓬勃发展阶段。

本文试图综述自二十世纪九十年代以来迅速发展的新型微电子封装技术，包括焊球阵列封装（BGA）、芯片尺寸封装（CSP）、圆片级封装（WLP）、三维封装（3D）和系统封装（SIP）等项技术。

介绍它们的发展状况和技术特点。

同时，叙述了微电子三级封装的概念。

并对发展我国新型微电子封装技术提出了一些思索和建议。

本文试图综述自二十世纪九十年代以来迅速发展的新型微电子封装技术，包括焊球阵列封装（BGA）、芯片尺寸封装（CSP）、圆片级封装（WLP）、三维封装（3D）和系统封装（SIP）等项技术。

介绍它们的发展状况和技术特点。

同时，叙述了微电子三级封装的概念。

并对发展我国新型微电子封装技术提出了一些思索和建议。

2 微电子三级封装微电子封装，首先我们要叙述一下三级封装的概念。

一般说来，微电子封装分为三级。

所谓一级封装就是在半导体圆片裂片以后，将一个或多个集成用适宜的封装形式封装起来，并使芯片的焊区与封装的外引脚用引线键合（WB）、载带自动键合（TAB）和倒装芯片键合（FCB）连接起来，使之成为有实用功能的或组件。

一级封装包括单芯片组件（SCM）和多芯片组件（MCM）两大类。

三级封装就是将二级封装的产品通过选层、互连插座或柔性与母板连结起来，形成三维立体封装，构成完整的整机系统，这一级封装应包括、迭层组装和柔性电路板等相关材料、设计和组装技术。

这一级也称系统级封装。

所谓微电子封装是个整体的概念，包括了从一极封装到三极封装的全部技术内容。

我们应该把现有的认识纳入国际微电子封装的轨道，这样既有利于我国微电子封装界与国外的技术交流，也有利于我国微电子封装自身的发展。

微系统集成与封装技术微系统集成与封装技术是现代电子技术中的一项重要技术，它通过将各种不同功能的微系统集成到同一封装中，实现了电子设备的功能多样化和体积小型化。

本文将从微系统集成与封装技术的背景和原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行探讨。

一、背景和原理随着电子技术的不断发展，人们对电子设备的需求越来越多样化，同时对设备体积的要求也越来越高。

传统的电子设备由于各个功能模块之间的连接复杂，往往需要大量的电路板和线缆来实现，导致设备体积庞大，限制了其应用范围。

微系统集成与封装技术的出现解决了这一问题。

微系统集成与封装技术主要包括集成电路制造技术和封装技术两个方面。

集成电路制造技术通过微纳加工工艺将各种功能模块集成到同一芯片上，实现了电路的高度集成化。

封装技术则是将芯片封装到小型化的封装材料中，保护芯片并提供连接外部设备的接口。

通过这两个技术的结合，微系统集成与封装技术实现了电子设备的体积小型化和功能多样化。

二、应用领域微系统集成与封装技术在各个领域都有广泛的应用。

首先是通信领域，微系统集成与封装技术可以实现手机、无线通信设备等的小型化和功能集成化，提高了通信设备的性能和便携性。

其次是医疗领域，微系统集成与封装技术可以实现医疗器械的小型化和智能化，提高了患者的治疗效果和生活质量。

再次是汽车领域，微系统集成与封装技术可以实现汽车电子设备的小型化和功能集成化，提高了汽车的安全性和驾驶体验。

此外，微系统集成与封装技术还应用于航空航天、工业控制等领域。

三、未来发展方向微系统集成与封装技术在未来有着广阔的发展前景。

首先，随着物联网的兴起，各种智能设备将会越来越普及，对微系统集成与封装技术提出了更高的要求。

未来的微系统集成与封装技术需要更加小型化、低功耗、高集成度和高可靠性。

其次，随着人工智能技术的发展，对高性能计算和存储的需求也越来越大，微系统集成与封装技术可以实现高性能计算和存储器的小型化和集成化。

再次，随着新材料和新工艺的不断涌现，微系统集成与封装技术在封装材料和制造工艺方面也将有更多的突破。