面向扇出型圓片級封裝的內(nèi)嵌硅轉(zhuǎn)接板技術(shù)基礎(chǔ)研究
發(fā)布時間:2020-12-14 11:38
隨著信息社會快速發(fā)展,人們對智能設(shè)備無論是外觀設(shè)計還是性能應(yīng)用上的需求與依賴都在不斷提高。這些智能設(shè)備的核心則是基于半導(dǎo)體技術(shù)的微電子芯片。ITRS半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖2.0報告預(yù)測2021年最小晶體管尺寸將不再縮小,芯片層面集成與先進(jìn)封裝被認(rèn)為是延續(xù)突破摩爾定律的關(guān)鍵路徑,其中扇出型圓片級封裝(Fan-Out Wafer Level Package,簡稱“FOWLP”)為先進(jìn)封裝的典型代表。根據(jù)國內(nèi)外扇出型圓片級封裝技術(shù)最新進(jìn)展,本文提出了內(nèi)嵌硅轉(zhuǎn)接板技術(shù),設(shè)計了面向不同應(yīng)用的內(nèi)嵌硅轉(zhuǎn)接板實現(xiàn)扇出型圓片級封裝疊層,該內(nèi)嵌轉(zhuǎn)接板襯底上含有數(shù)個凹坑結(jié)構(gòu),凹坑側(cè)壁具有金屬布線層,凹坑底部具有垂直貫穿襯底的電互連結(jié)構(gòu),兩者結(jié)合實現(xiàn)貫穿內(nèi)嵌硅轉(zhuǎn)接板兩個表面的電互連;微電子芯片通過正面貼裝或倒裝焊方式集成在凹坑底部,不同凹坑內(nèi)芯片之間可通過上表面重布線層實現(xiàn)電連接,基于此種內(nèi)嵌硅轉(zhuǎn)接板疊層結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了扇出型圓片級3D封裝。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)針對低頻數(shù)字IC扇出型圓片級封裝應(yīng)用,提出了 一種以低阻硅柱為電互連的內(nèi)嵌硅轉(zhuǎn)接板設(shè)計結(jié)構(gòu)。開發(fā)了玻璃回流工藝和KOH濕法腐蝕工藝,在凹坑襯底上實現(xiàn)了低阻硅...
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3封裝發(fā)展路線圖??
Focus?on?FOWLP?and?Embedded?Dies??圖1-4圓片級封裝種類??圖1-3是封裝技術(shù)發(fā)展路線圖。其中扇出型系統(tǒng)封裝(Fan-Out?System?in??Package,簡稱?“FO?SiP”)、嵌入式系統(tǒng)集成封裝(Embedded?System?in?Package,??簡稱?“ESiP”)扇出型封裝上封裝(Fan-Out?Package?on?Package,簡稱?“FO?PoP”)??等是先進(jìn)封裝的典型代表。2010年至2020年的低引腳數(shù)多功能型的封裝結(jié)構(gòu)主??要是FO?SiP、FO?PoP封裝結(jié)構(gòu)為前沿。其中系統(tǒng)級封裝(System?in?Package,??簡稱“SiP”)是將?個或多個芯片或者無源器件(integrated?passive?device,簡稱??“IPD”)封裝在一個結(jié)構(gòu)里。封裝上封裝(Package?on?Package,簡稱“PoP”)與??封裝內(nèi)封裝(Package?in?Package,簡稱“PiP”)是在原先的封裝基礎(chǔ)上通過倒裝??焊接方式(Flip-Chip,簡稱“FC”)或者引線鍵合將兩個或多個芯片封裝最后形??成器件。PoP與PiP主要區(qū)別是芯片之間封裝方式的不同
Wafer?Level?Package,簡稱?“InFO?WLP”)解決方案被用于?Apple?(蘋果)iPhone??7?A10處理的封裝應(yīng)用上,A10處理器的最終性能達(dá)到A9處理器兩倍,這一芯??片問世更是將FO?WLP推到了空前的高度,圖1-5是FO?WLP市場預(yù)測圖,F0??WLP每年市場需求逐年提升,預(yù)測2019年市場需求將達(dá)到200億美元。??FO封裝技術(shù)解決了?I/O數(shù)問題的同時還賦予靈活的設(shè)計空間,因此諸多扇??出型封裝結(jié)構(gòu)孕育而生,如臺積電的InFO?WLP和InFO_PoP結(jié)構(gòu)、三星的ePoP??結(jié)構(gòu),艾克爾的桂圓片集成扇出型技術(shù)(Silicon?Wafer?integrated?Fan-Out??Technology,簡稱?“SWIFT”)結(jié)構(gòu)。??1.1.2扇出型圓片級封裝技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀??2006年,英飛凌公司首次提出內(nèi)嵌圓片級封裝(embedded?Wafer?Level?Ball??Grid?Array,“EWLB”)技術(shù)[3]解決了?I/O扇出型問題,如圖1-6所示。即將制作好??的硅圓片進(jìn)行測試、掩膜和切割分離。將這些測試完好的裸硅芯片正面朝下放置??在載體系統(tǒng)上
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Chaboche隨動硬化模型參數(shù)確定及棘輪效應(yīng)[J]. 姜金朋,陳濤,金平,王玨. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2014(10)
[2]TMAH+Triton中Si濕法腐蝕機(jī)理研究現(xiàn)狀[J]. 姚明秋,蘇偉,唐彬,王芳. 微納電子技術(shù). 2014(06)
[3]KOH各向異性腐蝕中預(yù)處理對硅表面粗糙度的影響[J]. 夏偉鋒,馮飛,王權(quán),熊斌,戈肖鴻. 半導(dǎo)體光電. 2010(04)
[4]硼硅玻璃與硅陽極鍵合機(jī)理及其界面微觀結(jié)構(gòu)分析[J]. 秦會峰,楊立強(qiáng),孟慶森. 兵器材料科學(xué)與工程. 2009(01)
[5]超聲技術(shù)在硅濕法腐蝕中的應(yīng)用[J]. 曾毅波,王凌云,谷丹丹,孫道恒. 光學(xué)精密工程. 2009(01)
[6]TMAH腐蝕液制作硅微結(jié)構(gòu)的研究[J]. 張建輝,李偉東,萬紅,吳學(xué)忠. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2006(03)
[7]用于MEMS的硅濕法深槽刻蝕技術(shù)研究[J]. 張正元,徐世六,劉玉奎,楊國渝,稅國華. 微電子學(xué). 2004(05)
[8]TMAH單晶硅腐蝕特性研究[J]. 鄧俊泳,馮勇建. 微納電子技術(shù). 2003(12)
[9]Si基片各向異性腐蝕特性研究[J]. 姜勝林,曾亦可,劉少波,劉梅冬. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2003(10)
[10]使用超聲攪拌實現(xiàn)精密KOH各向異性體硅腐蝕[J]. 陳兢,劉理天,李志堅,譚智敏,蔣前哨,方華軍,徐揚(yáng),劉燕翔. 半導(dǎo)體學(xué)報. 2002(04)
碩士論文
[1]應(yīng)力狀態(tài)與斷裂應(yīng)變關(guān)系—純銅材料試驗與數(shù)值計算分析[D]. 蔡德良.廣西大學(xué) 2016
本文編號:2916348
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3封裝發(fā)展路線圖??
Focus?on?FOWLP?and?Embedded?Dies??圖1-4圓片級封裝種類??圖1-3是封裝技術(shù)發(fā)展路線圖。其中扇出型系統(tǒng)封裝(Fan-Out?System?in??Package,簡稱?“FO?SiP”)、嵌入式系統(tǒng)集成封裝(Embedded?System?in?Package,??簡稱?“ESiP”)扇出型封裝上封裝(Fan-Out?Package?on?Package,簡稱?“FO?PoP”)??等是先進(jìn)封裝的典型代表。2010年至2020年的低引腳數(shù)多功能型的封裝結(jié)構(gòu)主??要是FO?SiP、FO?PoP封裝結(jié)構(gòu)為前沿。其中系統(tǒng)級封裝(System?in?Package,??簡稱“SiP”)是將?個或多個芯片或者無源器件(integrated?passive?device,簡稱??“IPD”)封裝在一個結(jié)構(gòu)里。封裝上封裝(Package?on?Package,簡稱“PoP”)與??封裝內(nèi)封裝(Package?in?Package,簡稱“PiP”)是在原先的封裝基礎(chǔ)上通過倒裝??焊接方式(Flip-Chip,簡稱“FC”)或者引線鍵合將兩個或多個芯片封裝最后形??成器件。PoP與PiP主要區(qū)別是芯片之間封裝方式的不同
Wafer?Level?Package,簡稱?“InFO?WLP”)解決方案被用于?Apple?(蘋果)iPhone??7?A10處理的封裝應(yīng)用上,A10處理器的最終性能達(dá)到A9處理器兩倍,這一芯??片問世更是將FO?WLP推到了空前的高度,圖1-5是FO?WLP市場預(yù)測圖,F0??WLP每年市場需求逐年提升,預(yù)測2019年市場需求將達(dá)到200億美元。??FO封裝技術(shù)解決了?I/O數(shù)問題的同時還賦予靈活的設(shè)計空間,因此諸多扇??出型封裝結(jié)構(gòu)孕育而生,如臺積電的InFO?WLP和InFO_PoP結(jié)構(gòu)、三星的ePoP??結(jié)構(gòu),艾克爾的桂圓片集成扇出型技術(shù)(Silicon?Wafer?integrated?Fan-Out??Technology,簡稱?“SWIFT”)結(jié)構(gòu)。??1.1.2扇出型圓片級封裝技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀??2006年,英飛凌公司首次提出內(nèi)嵌圓片級封裝(embedded?Wafer?Level?Ball??Grid?Array,“EWLB”)技術(shù)[3]解決了?I/O扇出型問題,如圖1-6所示。即將制作好??的硅圓片進(jìn)行測試、掩膜和切割分離。將這些測試完好的裸硅芯片正面朝下放置??在載體系統(tǒng)上
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Chaboche隨動硬化模型參數(shù)確定及棘輪效應(yīng)[J]. 姜金朋,陳濤,金平,王玨. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2014(10)
[2]TMAH+Triton中Si濕法腐蝕機(jī)理研究現(xiàn)狀[J]. 姚明秋,蘇偉,唐彬,王芳. 微納電子技術(shù). 2014(06)
[3]KOH各向異性腐蝕中預(yù)處理對硅表面粗糙度的影響[J]. 夏偉鋒,馮飛,王權(quán),熊斌,戈肖鴻. 半導(dǎo)體光電. 2010(04)
[4]硼硅玻璃與硅陽極鍵合機(jī)理及其界面微觀結(jié)構(gòu)分析[J]. 秦會峰,楊立強(qiáng),孟慶森. 兵器材料科學(xué)與工程. 2009(01)
[5]超聲技術(shù)在硅濕法腐蝕中的應(yīng)用[J]. 曾毅波,王凌云,谷丹丹,孫道恒. 光學(xué)精密工程. 2009(01)
[6]TMAH腐蝕液制作硅微結(jié)構(gòu)的研究[J]. 張建輝,李偉東,萬紅,吳學(xué)忠. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2006(03)
[7]用于MEMS的硅濕法深槽刻蝕技術(shù)研究[J]. 張正元,徐世六,劉玉奎,楊國渝,稅國華. 微電子學(xué). 2004(05)
[8]TMAH單晶硅腐蝕特性研究[J]. 鄧俊泳,馮勇建. 微納電子技術(shù). 2003(12)
[9]Si基片各向異性腐蝕特性研究[J]. 姜勝林,曾亦可,劉少波,劉梅冬. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2003(10)
[10]使用超聲攪拌實現(xiàn)精密KOH各向異性體硅腐蝕[J]. 陳兢,劉理天,李志堅,譚智敏,蔣前哨,方華軍,徐揚(yáng),劉燕翔. 半導(dǎo)體學(xué)報. 2002(04)
碩士論文
[1]應(yīng)力狀態(tài)與斷裂應(yīng)變關(guān)系—純銅材料試驗與數(shù)值計算分析[D]. 蔡德良.廣西大學(xué) 2016
本文編號:2916348
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