多芯片封装技术及其应用(2)

3.3 再分布隐埋层RDL技术

再分布隐埋层RDL技术可重新安排压焊点到芯片让任何合理的位置,这一技术包括单层铝、单层或多层铜的金属镀层选择以及多层薄膜RDL,多层薄膜RDL允许四层设计和重新分配。采用RDL技术,芯片中心的压焊点可被重新分配到芯片的周边、两侧或任何一侧。通过这种变化,设计师可更加灵活地考虑封装方面的芯片放置,比如,芯片可分别以垂直层叠、交错层叠,并排层叠的方式排列。

3.4 隔片技术

生产厂商追求的终极MCP就是在既定的安装高度与内置芯片数量前提下,可任意组合叠层的芯片。为实现此目标,采用无功能的超薄柔性隔片（Dummychip）,确保芯片间空隙,满足芯片布线要求。9片叠层MCP中,3层是隔片,其他的6层才有功能。目前,MCP可做到基带处理芯片和闪存、SRAM叠层,开发在树脂层中埋入金属引线工艺,替代隔片,缩小近一半间隔距离,设立如何解决大规模逻辑芯片和其他存储芯片MCP化课题。

3.5 低弧度引线键合

当芯片减薄厚度小于100μm左右时,要求引线键合弧度高必须小于这一数字,采用25μm金丝的正常键合弧高为125μm,使用反向引线键合优化工艺后,可以达到75μm以下的弧高。与此同时,反向引线键合技术要增加一个打弯工艺,保证不同键合层的间隙。

3.6 键合引线无摇动技术

键合引经密度增高、长度延伸、形状更复杂时,会增加短路的可能性。采用低粘度的模塑料和降低模塑料的转移速度有助于减小键合引线的摆动,防止引线短路,现已研发出键合引线无摆动（nosweep）模塑技术。

此外,MCP的其他工艺基本上与很多先进封装技术相兼容,延用其设备及材料,进行新的设计、贴片、组装、测试,尽快进入批量生产,及早投放市场。

4 MCP产品架构

高端手机存储器的配置几乎与现在台式电脑的内存一样,而且类型更加丰富,手机芯片成本中闪存约占23％,已超过基带处理器,到2007年闪存容量将从今天的750Mb增大到5Gb以上,表1和表2分别示出目前其应用概况与特性比较。SRAM以及或非NOR、与非NAND闪存共同支撑起高端手机存储子系统、,SRAM及其改进型PSRAM（伪静态RAM）、LP－SDRAM（低功耗SDRAM）、Cellular RAM、COMORAM、UtRAM等作高速工作数据缓存,NOR闪存多用于手机操作系统直接执行程序代码XIP的存储,NAND闪存用作大容量数据存储,存储器容量随手机功能的增加而扩大,而手机PCB上分配给存储器的容积极其有限。为追求大容量,小体积、微功耗、低成本,封装多种类型存储芯片的MCP适应这一需求而流行,采用SRAM和闪存分离架构的封装产品被放弃,各生产厂家展开激烈的竞争。

一般而言,MCP外形尺寸与单芯片封装几乎相同,图1示出手机存储器的MCP架构框图,其类型大多数是根据特定合同委托制造商OEM的需求定制的。一些芯片厂商并不生产其顾客所需的所有类型的存储芯片,却积极与其他厂家合作,按OEM需求,提供很多类型的MCP产品,表3示出市场调查公司iSuppli的市场预测情况。

ORNAND架构由市场份额领先的Spansion公司提出,针对3G手机,将NOR的质量,快速随机读取速度与NAND的大容量和成本优势巧妙结合,容量在3～8Gb之间,计划2005年推出1.8V、512Mb的产品,以及提供采用1.25Gb闪存的多配置MCP样品,2007年提供一个全面的、容量高达8Gb的ORNAND架构产品系系列,并会根据顾客要求,采用MCP技术,将SRAM、PSRAM与闪存封装在一起供货。Spansion在全球现有4家封装测试工厂,其中投资数亿美元,建于苏州的工厂是该公司规模最大、技术最先进的封装测试厂,公司的MCP设计中心就设立在苏州工厂。One NAND在NAND基础上融入NOR特性,集成有缓存和逻辑接口,可提供高达108MB/s的数据传输速度,三星电子率先采用90nm工艺开发出1Gb容量One NAND手机闪存,并研发成功8芯片MCP技术,在最小化整体芯片厚度的同时,减少堆栈芯片之间空隙,在1.4mm封装高度内容量达3.2Gb。英特尔对MCP最身体力行,将NOR闪存、lp－SDRAM与微处理器堆叠封装在一起,相比单芯片封装的体积缩小72％,在上海、成都各建有封装测试工厂。意法半导体ST公司可同时提供多种存储芯片,开发新的MCP技术,在相同厚度的封装中,叠装更多的芯片,面向手机市场,推出基于NAND和NOR的MCP存储器系统,大页面（同步接口）NAND使MCP容量大增,可由256Mb、512Mb或1Gb的NAND与256Mb或512Mb的LP－SDRAM组成MCP,与现代半导体在国内建合资企业,投资封装测试技术。瑞萨的高端产品以NOR闪存为基础的MCP,用NOR＋LP－SDRAM类型,迎合市场需求。NOR闪存厂商推崇NOR与SRAM或PSRAM相结合的MCP,NAND闪存厂家则提倡NAND与LP－SDRAM或移动DRAM相结合的MCP,两大阵营中的16家主要供应商现已推出独具优势的产品。

SRAM市场,排名最前位的赛普拉斯半导体公司可提供除闪存外的所有类别SRAM,在国内有封装测试合作伙伴,90％以上的低功耗SRAM都是向英特尔、ST等闪存厂家提供芯片MCP。PSRAM是在SRAM基础上发展起来的,面对其技术潜在的巨大商机,现已形成欧美、日本、韩国三大阵营竞争态势,赛普拉斯、英飞凌、美光和瑞萨组成Cellular RAM联盟,东芝、日本电气、富士通等日本厂家组成COSMORAM联盟,韩国三星和现代组成UtRAM联盟,三足鼎立各有产品推出。LP－SDRAM、LP－DDR有更高的带宽和容量,易于NAND闪存实现更高速的接口,但功耗也更大。究竟哪类产品会成为手机存储器主流的技术尚有很多无法预测的因素,今后的结局有可能会是一次严重的供应链混乱。(责任编辑：admin)