為什么需要封裝設計？

做過(guò)封裝設計，做過(guò)PCB板級的設計，之前和網(wǎng)友有過(guò)交流，問(wèn)題是：為什么要封裝設計？信號完整性體系從大的方面來(lái)看：芯片級->封裝級->板級。

能不能直徑把IC，就是不經(jīng)過(guò)封裝設計，可以理解為晶圓Die直接放到PCB板，來(lái)實(shí)現信號的連接？

這里面需要注意兩個(gè)問(wèn)題：

①外界環(huán)境的影響，比如溫度、濕度，以及物理受力等，這些對晶圓的性能會(huì )產(chǎn)生很大影響，這個(gè)如何解決？

②芯片里有大規模集成電路(Very Large Scale Integration Circuit, VLSI)，有成千上萬(wàn)的晶體管組成，比如晶體三極管有源極、漏極、柵極三個(gè)引腳，如何將這些引腳引線(xiàn)到PCB板上？

封裝設計做什么？就是為了解決這些問(wèn)題，實(shí)現信號更好地互連。

外部環(huán)境的問(wèn)題，解決的方案是：將晶圓放到基板上，裸片的引腳通過(guò)內部連接與基板互連，通過(guò)后道塑封將其封裝好后，基板再通過(guò)外部連接與外部PCB主板互連，這樣就實(shí)現內部芯片與外界的連接。

引腳的問(wèn)題，比如晶體管的三極，柵極和漏極通過(guò)封裝互連的相關(guān)技術(shù)，整體統一連接到柵極pad和漏極pad上，整合成的兩個(gè)pad，再分別和兩邊的引腳相連，而源極和中間一整片引腳相連，最后進(jìn)行封裝。這就是我們常見(jiàn)的三個(gè)引腳的封裝形式。

不管多復雜的封裝，從本質(zhì)來(lái)看，實(shí)現功能的方式都是類(lèi)似的。當然，封裝分立器件和封裝多個(gè)具有I/O接口的IC難度是不一樣。為了實(shí)現高密度集成電路的封裝，發(fā)展出很多封裝類(lèi)型和技術(shù)，比如常見(jiàn)的封裝互連技術(shù)有引線(xiàn)鍵合(Wire Bonding，WB)、倒裝芯片(Flip Chip，FC)，當然還有晶圓級封裝(Wafer-Level Packaging，WLP)、以及硅通孔(Through Silicon Via，TSV)等等。

需要注意的是，同一種封裝類(lèi)型中也可能采用不同的互連技術(shù)，比如產(chǎn)品芯片里的BGA封裝同時(shí)有引線(xiàn)鍵合形式和倒裝形式。

不同的封裝互連技術(shù)都有其優(yōu)勢，比如倒裝芯片技術(shù)，不再通過(guò)引線(xiàn)實(shí)現晶圓和基板的相連，而是通過(guò)金屬焊球直接實(shí)現連接，減小了信號傳輸的距離，提高了信號傳輸速度。除了信號傳輸距離，還有引線(xiàn)引入串擾的問(wèn)題，也是需要關(guān)注和優(yōu)化的方向。

審核編輯：湯梓紅