半導(dǎo)體芯片封裝是指半導(dǎo)體器件的保護(hù)外殼。該保護(hù)殼可保護(hù)電路免受腐蝕和物理傷害，同時(shí)還便于連接電氣連接以將其與印刷電路板 (PCB) 連接。在這里，我們探討了半導(dǎo)體芯片封裝的重要性、傳統(tǒng)和先進(jìn)技術(shù)以及該領(lǐng)域的未來(lái)趨勢(shì)。

半導(dǎo)體芯片封裝：傳統(tǒng)技術(shù)和先進(jìn)技術(shù)

半導(dǎo)體芯片封裝的重要性?半導(dǎo)體芯片封裝是半導(dǎo)體器件生產(chǎn)過(guò)程的最后階段。在此關(guān)鍵時(shí)刻，半導(dǎo)體塊會(huì)覆蓋一層保護(hù)層，保護(hù)集成電路?(IC) 免受潛在的外部危險(xiǎn)和時(shí)間的腐蝕影響。這種封裝本質(zhì)上充當(dāng)保護(hù)外殼，屏蔽 IC 塊并促進(jìn)負(fù)責(zé)將信號(hào)傳輸?shù)?u>電子設(shè)備電路板的電氣連接。 在技術(shù)不斷進(jìn)步以及電子設(shè)備薄型化和小型化不斷發(fā)展的背景下，對(duì)半導(dǎo)體封裝的需求不斷增加。新一代封裝預(yù)計(jì)將提供更高的密度、多層功能和薄型設(shè)計(jì)，以滿足高速、高度集成和低功耗 IC 的需求。?重要的傳統(tǒng)封裝技術(shù)?20 世紀(jì) 50 年代開(kāi)發(fā)的引線鍵合技術(shù)和 90 年代中期推出的倒裝芯片技術(shù)是當(dāng)今仍在使用的傳統(tǒng)封裝技術(shù)。引線鍵合技術(shù)采用焊球和細(xì)金屬線將印刷電路板 (PCB) 連接到硅芯片。雖然它需要更少的空間并提供更長(zhǎng)距離的連接，但它對(duì)環(huán)境條件很敏感，并且制造速度相對(duì)較慢。 另一方面，倒裝芯片使用焊料凸塊將 PCB 直接粘合到硅芯片的整個(gè)表面，從而實(shí)現(xiàn)更小的外形尺寸和更快的信號(hào)傳播。然而，它們需要平坦的表面來(lái)安裝，并且更換起來(lái)可能具有挑戰(zhàn)性。這種方法具有多種優(yōu)點(diǎn)，包括改進(jìn)的電氣性能、更好的散熱性和減小的封裝尺寸。 陶瓷和塑料封裝是用于半導(dǎo)體器件的重要封裝材料。陶瓷封裝具有出色的熱性能和耐用性，適合高功率和高頻應(yīng)用。另一方面，塑料封裝具有成本效益，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品和集成電路。?先進(jìn)半導(dǎo)體封裝技術(shù)?先進(jìn)封裝領(lǐng)域出現(xiàn)了多種尖端技術(shù)，每種技術(shù)都具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以滿足現(xiàn)代技術(shù)日益增長(zhǎng)的需求。 2.5D 封裝涉及并排堆疊兩個(gè)或多個(gè)芯片，并通過(guò)中介層連接它們。這種方法通過(guò)促進(jìn)芯片之間更快的數(shù)據(jù)傳輸來(lái)提高性能和功率效率。 3D 封裝使用兩種主要方法將多個(gè)芯片放置在彼此的頂部：具有微凸塊的硅通孔 (TSV) 和無(wú)凸塊混合鍵合。前者涉及通過(guò)硅芯片或晶圓的垂直電連接，而后者則利用介電鍵合和嵌入式金屬。3D 堆疊增強(qiáng)了內(nèi)存和處理能力，使其適用于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、圖形加速器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 扇出封裝將連接和焊球重新分布到芯片邊緣之外，從而實(shí)現(xiàn)更小的外形尺寸和改進(jìn)的熱管理。扇出封裝因其緊湊的尺寸和耐熱性而廣泛應(yīng)用于移動(dòng)應(yīng)用，使其成為半導(dǎo)體市場(chǎng)的關(guān)鍵參與者。?半導(dǎo)體芯片封裝的其他即將出現(xiàn)的趨勢(shì)?近年來(lái)，在對(duì)更小、更快、更高效的電子設(shè)備的不懈需求的推動(dòng)下，半導(dǎo)體芯片封裝取得了顯著的進(jìn)步。一些值得注意的創(chuàng)新包括：

在后面的文中我們將探討 2.5D 和 3D 封裝的差異和應(yīng)用，以及它們?nèi)绾螐氐赘淖儼雽?dǎo)體格局。?