
我们要学习《现代微电子封装材料及封装技术》,是为集成电路提供物理保护、电气连接、散热管理与机械支撑。随着摩尔定律逼近极限,先进封装技术已成为提升芯片性能、实现“超越摩尔”发展的关键路径。
在封装材料方面,主要分为金属、陶瓷和高分子(塑料)三大体系。①金属材料(如铜、铝及其合金)导热性好但热膨胀系数高;②陶瓷材料(如Al₂O₃、AlN)耐湿性好、热导率高,适用于高性能领域;③高分子材料,成本低廉的环氧模塑料等高分子材料占据了塑封市场的90%以上。材料的发展趋势是高性能化与绿色化,例如开发高导热复合材料(如Al/SiC)以及无卤、无铅的环保材料。
在封装技术上,经历了从通孔插装(DIP)、表面贴装(QFP)到阵列封装(BGA、PGA)的演进。当前主流已进入先进封装时代,其核心是通过异构集成来提升系统性能与集成度。
关键技术包括:用于高密度互连的倒装芯片(FC);实现芯片横向集成的2.5D封装(使用硅中介层或EMIB桥接);以及通过硅通孔(TSV) 进行垂直堆叠的3D封装(如HBM内存);还有集成多种功能芯片的系统级封装(SiP) 和基于小芯片(Chiplet)的设计理念。此外,晶圆级封装(WLP) 直接在晶圆上完成封装,能实现最小的封装尺寸。
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