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多芯片组件(MCM)的特点与应用

作者:admin  更新时间:2017-08-30
多芯片组件(MCM)是从混合集成电路(HIC)发展而来,经过多年的技术更新,已经在各大领域广泛应用,本文针对MCM特点和应用领域发展的总结。
多芯片组件(MCM)的特点与应用
  多芯片组件(multi chip model,MCM)可以将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片和专用集成电路芯片组合在高密度的多层互联基板上,封装成为具有各种完整功能的电子组件、子系统或者系统,可以简单理解为集成电路的二次集成。
  多芯片组件(MCM)特点
  集成度高,一般是LSI/VLSI器件,MCM封装使电信号的延迟时间缩短,易于实现传输高速化。
  MCM封装的基板有三种类型,第一种是环氧树脂PCB基板,安装密度低,成本也比较低;第二种由精密多层布线的陶瓷烧结基板构成,已经用厚膜工艺把电阻等元件制作在板上,安装密度比较高,成本也高;第三种是采用半导体工艺和薄膜工艺制造的半导体硅片多层基板。
  就MCM封装的结果来说,通常基板层数>4层,I/O引脚数>100,芯片面积占封装面积的20%以上。MCM能有效缩小电子整机和组件产品的尺寸,一般能使体积减小1/4,重量减轻1/3。
  可靠性大大提高。
  多芯片组件(MCM)的应用
  MCM早在80年代初期就曾以多种形式存在,但由于成本昂贵,大都只用于军事、航天及大型计算机上。随着技术的进步及成本的降低,近年来,MCM在计算机、通信、雷达、数据处理、汽车行业、工业设备、仪器与医疗等电子系统产品上得到越来越广泛的应用,已成为最有发展前途的高级微组装技术。例如利用MCM制成的微波和毫米波SOP(System-on-a-package),为集成不同材料系统的部件提供了一项新技术使得将数字专用集成电路、射频集成电路和微机电器件封装在一起成为可能。3D-MCM是为适应军事宇航、卫星、计算机、通信的迫切需求而近年来在国外得到迅速发展的高新技术,是实现系统集成的重要技术途径。目前3D-MCM已被应用到高性能大容量的存储器组件和计算机系统,充分发挥了三维多芯片组件技术的优越性。
  随着微电子技术的发展,微电子封装将向微型化、轻型化和薄型化方向发展。3-D封装技术具有降低功耗、减轻重量、缩小体积、减弱噪声、降低成本等优点,它将是未来微电子封装的主要发展方向。电子系统(整机)向小型化、高性能化、多功能化、高可靠和低成本发展已成为目前的主要趋势,从而对系统集成的要求也越来越迫切。实现系统集成的技术途径主要有两个:一是半导体单片集成技术,二是MCM技术。前者是通过晶片规模的集成技术(WSl),将高性能数字集成电路(含存储器、微处理器、图象和信号处理器等)和模拟集成电路(含各种放大器、变换器等)集成为单片集成系统。后者是通过三维多芯片组件(3D-MCM)技术实现WSI的功能。
  最后,国内制约MCM封装发展的最大因素就是价格,虽然已经有消费电子类产品采用该技术,对于高端领域价格还是居高不下,因此如何把技术普及是一项难题,国外已经开始在标准化的外形下功夫,达到降低成本的目的。