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:劉清
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原文標題:為什么需要封裝設計?這才是合理的解釋
文章出處:【微信號:gh_454737165c13,微信公眾號:Torex產(chǎn)品資訊】歡迎添加關(guān)注!文章轉載請注明出處。
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