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        為什么需要封裝設計?

        大家好,我是廣元兄。很高興和大家分享信號完整性的相關知識。希望大家點贊,分享。有什么問題加微交流學習,微信號【SI_Basic】。

        Slogan:一起學習,共同進步!

        做過封裝設計,做過PCB板級的設計,之前和網友有過交流,問題是:為什么要封裝設計?信號完整性體系從大的方面來看:芯片級->封裝級->板級。

         能不能直徑把IC,就是不經過封裝設計,可以理解為晶圓Die直接放到PCB板,來實現信號的連接?

        這里面需要注意兩個問題:

        ①外界環境的影響,比如溫度、濕度,以及物理受力等,這些對晶圓的性能會產生很大影響,這個如何解決?

        ②芯片里有大規模集成電路(Very Large Scale Integration Circuit, VLSI),有成千上萬的晶體管組成,比如晶體三極管有源極、漏極、柵極三個引腳,如何將這些引腳引線到PCB板上?

        封裝設計做什么?就是為了解決這些問題,實現信號更好地互連。

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

        引腳的問題,比如晶體管的三極,柵極和漏極通過封裝互連的相關技術,整體統一連接到柵極pad和漏極pad上,整合成的兩個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,最后進行封裝。這就是我們常見的三個引腳的封裝形式。

        不管多復雜的封裝,從本質來看,實現功能的方式都是類似的。當然,封裝分立器件和封裝多個具有I/O接口的IC難度是不一樣。為了實現高密度集成電路的封裝,發展出很多封裝類型和技術,比如常見的封裝互連技術有引線鍵合(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,同一種封裝類型中也可能采用不同的互連技術,比如產品芯片里的BGA封裝同時有引線鍵合形式和倒裝形式。

        不同的封裝互連技術都有其優勢,比如倒裝芯片技術,不再通過引線實現晶圓和基板的相連,而是通過金屬焊球直接實現連接,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,還有引線引入串擾的問題,也是需要關注和優化的方向。

        聲明:本內容為作者獨立觀點,不代表電子星球立場。未經允許不得轉載。授權事宜與稿件投訴,請聯系:editor@netbroad.com
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