多芯片组件(MCM)技术综述
第6章 多芯片组件(MCM)(精简版)
用了面积为152mm2、运算能力为1.25亿次/秒的MCM作为处理组
件，使整个处理系统的尺寸由原来的机框变成了一块插件，系
统运算能力达到5亿次/秒，经扩展可达80亿次/秒。
6.2 MCM的概念、分类与特性
至今对MCM尚无统一的定义，综合国外专家对MCM所下的定 义，MCM原则上应具备以下条件： （1）多层基板有4层以上的导体布线层。 （2）封装效率（芯片面积/基板面积）大于20%。
（3）封装壳体通常应有100个以上的I/O引脚。
其他附加条件：布线宽度每英寸从250根到500根，有多个 LSI和（或）VLSI裸芯片等。 从组装(或封装)对MCM定义为：两个或更多的集成电路裸芯 片电连接于共用电路基板上,并利用它实现芯片间互连的组件。
脚数可达到300∽2500个。
3.高散热性能 MCM多有散热装置，并采用一些新的散热技术，因此具有高散
热性能。
4.低成本性能 MCM安装工艺技术比原来的一般安装技术在封装密度和组件工 作频率两方面高2∽4倍，因此可实现产品相对低的成本。
6.3 MCM的BGA封装
6.8.1 概述
早期的MCM采用QFP和PGA，现在采用BGA，称为MCM BGA。 传统的MCM BGA封装采用模塑封装，MCM中芯片、BGA基板、 WB均形成于单一整体结构中，如图所示的AT&T公司用于电话中 的MCM BGA模塑封装。
MCM—C/D(with Thin Film Deposited on Ceramic
Substrate)：厚、薄膜混合多层基板制成的MCM； MCM—Si(with Silicon Substrate) ：Si基板制成的MCM；
MCM的特性：
1.高速性能
MCM产品，采用多个裸芯片高密度安装在一起，缩短了芯片间 的距离，信号延迟大大减少，使LSI的信号工作频率得到提高。 2.高密度性能 MCM具有高密度布线特性和高引脚密度特性，在1cm2面积内引
多元件集成电路中的具有变流功能的半导体模块
多元件集成电路（Multi-Chip Modules, MCM）是一种将多个芯片集成在一个模块中的电路技术。
在MCM中，半导体模块扮演着至关重要的角色，它们具有各种功能，其中包括变流功能。
本文将重点介绍多元件集成电路中具有变流功能的半导体模块，并对其进行详细的分析。
一、多元件集成电路中的变流功能1.1 变流功能的作用在多元件集成电路中，变流功能的作用非常重要。
它可以实现电流的变换和调节，从而满足不同的电路需求。
当输入电压发生变化时，变流功能可以保持输出电流的稳定，确保整个电路的稳定运行。
它还可以用于功率的调节和分配，以提高电路的效率和可靠性。
1.2 变流功能的实现方式在多元件集成电路中，变流功能可以通过多种方式实现。
常见的方法包括使用开关电源、集成电感等。
半导体模块也可以通过控制电流的方向和大小来实现变流功能。
这些方法各有优劣，可以根据具体的应用需求进行选择。
二、具有变流功能的半导体模块2.1 半导体材料的选择在设计具有变流功能的半导体模块时，半导体材料的选择至关重要。
常见的半导体材料包括硅、碳化硅、氮化镓等。
不同的材料具有不同的性能特点，可以满足不同的电路需求。
碳化硅具有较高的耐高温性能，适合用于高温环境下的电路。
氮化镓具有较高的电子迁移率和较小的能带偏移，适合用于高频电路。
2.2 变流功能的实现原理具有变流功能的半导体模块通常采用功率场效应管（Power Field Effect Transistor, PFET）和金属氧化物半导体场效应管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）等器件来实现。
它们通过控制电流的导通和截断，从而实现电压和电流的调节。
一些特殊的控制电路和反馈电路也被应用于变流功能的实现中，以提高稳定性和精度。
2.3 变流功能的优化设计在设计具有变流功能的半导体模块时，需要考虑多种因素。
需要考虑功率损耗、温度特性、安全性等因素。
MCM芯片封装技术简介PPT课件
第三章MCM技术介绍
MCM-C
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第三章MCM技术介绍
MCM-D
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第三章MCM技术介绍
MCM-L
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第三章MCM技术介绍
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第三章MCM技术介绍
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第三章MCM技术介绍
M C M 的 关 键 技 术
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第三章MCM技术介绍
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第四章：MCM的发展与应用
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第四章：MCM的发展与应用
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第四章：MCM的发展与应用
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第四章：MCM的发展与应用
MCM封装的优点
优点：
封装效率高； 芯片间间距小，提高了电性能； 芯片与基板的互连数少，提高了可靠性； 成本降低。
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第四章：MCM的发展与应用
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第四章：MCM的发展与应用
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第四章：MCM的发展与应用
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第四章：MCM的发展与应用
Marketing Requirement on SiP and SOC
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第五章MCM与SIP SOC
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第五章MCM与SIP SOC
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Poin第ts五fr章omMCM与SIP SOC
Hitachi
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第五章MCM与SIP SOC
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SiP
第五章MCM与SIP SOC
什么是微系统？
50
52
第五章MCM与SIP SOC
新技术推动SiP的发展53Biblioteka 第五章MCM与SIP SOC
SIP的技术基础
Wafer-Level Packaging 模塑料 基板技术 – HDI, embedded passives, cavity Chip on Board – Flip chips, die attach, low profile Wirebond Thin die for stacked package – CMP, plasma etching Fine pitch assembly Electrical Design – Circuit, layout, simulation,testing Mechanical Design – Process, structure, reliability, thermal management, simulation, testing
多芯片封装(MCM)方案(二)
多芯片封装（MCM)方案随着科技的飞速发展，电子产品对高性能、小型化和低成本的需求日益增长。
为了满足这些需求，多芯片封装（MCM）技术应运而生。
本文将详细介绍MCM方案在产业结构改革中的重要性、工作原理、实施步骤、适用范围、创新点、预期效果、收益以及优缺点，并针对下一步改进提出建议。
一、实施背景随着物联网、人工智能和5G等技术的快速发展，电子产品的复杂性和集成度不断提高。
传统的单芯片封装已经无法满足这些需求，因此需要采用多芯片封装技术，将多个芯片集成到一个封装内，以提高性能、减小体积并降低成本。
二、工作原理MCM技术是一种将多个集成电路芯片同时封装在一个封装内的制造过程。
它通过将多个芯片连接到一个共享的基板上，实现芯片之间的互连和通信。
这种技术可以显著提高电子设备的性能和可靠性，同时降低成本和体积。
三、实施计划步骤1.确定封装需求：根据产品需求确定需要封装的芯片数量、类型和封装尺寸。
2.选择合适的基板：根据封装需求选择合适的基板材料和大小，确保基板具有优良的电气性能和热稳定性。
3.芯片贴装：将多个芯片贴装到基板上，确保芯片之间的间距和连接正确。
4.芯片互联：通过金属线或其他互联技术将芯片连接到底层基板上，实现芯片之间的互连和通信。
5.封装保护：对封装体进行保护，防止外界环境对芯片产生不良影响。
6.测试与验证：对封装好的芯片进行测试和验证，确保其性能符合要求。
四、适用范围MCM技术适用于各种需要高性能、小型化和低成本的电子产品，如手机、笔记本电脑、平板电脑、服务器、交换机等。
五、创新要点MCM技术的创新点在于它将多个芯片集成到一个封装内，从而实现高性能、小型化和低成本的目标。
此外，MCM 技术还可以采用先进的互联技术，如无线互联和光互联，进一步提高芯片之间的通信速度和可靠性。
六、预期效果与收益采用MCM技术可以带来以下预期效果和收益：1.提高性能：通过将多个芯片集成到一个封装内，可以显著提高电子设备的性能和可靠性。
MCM (Multi Chip Model)多芯片模块系统
为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题，把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样的电子模块系统，从而出现MCM (Multi Chip Model)多芯片模块系统。
MCM是将多个裸芯片直接安装在单个载体或基板上，再通过高导电金属将裸芯片之间连接起来，最后用铸塑或陶瓷包封技术封装成一个模块(module)。
由于在一个模块中含有多个芯片，不仅提高厂封装密度，还由于多个芯片之间的间距减小，布线密度提高，以至整个模块的性能以及可靠性都有明显提高(这是与多个独立的单芯片封装后再在PCB板上连接起来相比较而言)。
目前MCM封装技术中有三种形式：MCM-C，MCM-L，MCM-D。
MCM-C是利用陶瓷作为衬底，采用厚膜工艺来制作。
MCM-L是以层压有机板形成基板，采用多层线路板制造工艺来制作。
MCM-D是以硅器件制造工艺为基础，通过薄膜淀积技术形成多层互连线和互连之间的多层绝缘层。
二者相比较，MCM-D是最理想的一种，但它的成本较昂贵，因而其推广应用受到影响。
此外，裸芯片的保存、运输以及裸芯片本身的测试还存在许多技术问题，尚有待进一步解决。
多芯片组件(MCM)技术
ＭＣＭ 作 为在 微 电子 领域 保 持领 先 地位 的重 要技 术 加 以发 展， 并确 定其 为 ２ １ 年 前重 点发 展的 十大 军 民两用 高新 技 ０ ０
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多芯片封装(MCM)方案(一)
多芯片封装（MCM)方案一、实施背景随着科技的飞速发展，电子产品对高性能、小型化和低成本的需求日益增强。
其中，多芯片封装（MCM）技术成为满足这些需求的关键。
MCM方案通过将多个芯片集成到一个封装内，提高了芯片间的通信效率，降低了功耗，并减少了产品体积。
这种技术对于推动产业结构改革，尤其是在高集成度、高性能和低功耗的领域，具有重大意义。
二、工作原理MCM技术利用先进的封装工艺，将多个芯片（如处理器、存储器和模拟芯片等）集成到一个封装内。
通过缩短芯片间的距离，提高互连密度，降低信号传输延迟，从而提高整个系统的性能。
此外，MCM技术还通过优化散热设计，降低芯片工作温度，提高系统的稳定性。
三、实施计划步骤1.需求分析：首先明确产品的需求，包括性能、尺寸、功耗等。
这将有助于确定所需芯片类型及数量。
2.芯片选择：根据需求分析，选择适合的芯片。
这需要考虑芯片的性能、功耗、成本等因素。
3.封装设计：设计适合多芯片封装的架构，包括芯片的布局、互连设计、散热设计等。
4.制造与测试：利用所选的芯片和设计，进行MCM的制造和测试。
这包括前道制造和后道测试等环节。
5.验证与优化：对制造和测试的结果进行验证，根据结果进行优化，以提高产品的性能和稳定性。
四、适用范围MCM技术适用于多种领域，如移动设备、云计算、人工智能、物联网等。
在移动设备中，MCM可以提高设备的性能并降低功耗；在云计算中，MCM可以实现高速数据传输和低延迟处理；在人工智能和物联网中，MCM可以提高设备的计算能力和通信效率。
五、创新要点MCM技术的创新点在于其高集成度、高性能和低功耗的特点。
通过将多个芯片集成到一个封装内，不仅提高了芯片间的通信效率，还降低了功耗和产品体积。
此外，MCM技术还通过优化散热设计，提高了系统的稳定性。
六、预期效果与收益预期通过实施MCM方案，可以带来以下效果和收益：1.提高性能：MCM技术将多个芯片集成到一个封装内，提高了芯片间的通信效率，从而提高了整个系统的性能。
多芯片封装MCP
MCM（MCP）－Multi Chip Module 是单芯片封装在两维空间里的延伸，也是专用集成电路封装的一种模式。
MCM 具有系统尺寸小、引线框架互连基板芯片、系统功能强、节省PCB 空间、屏蔽和频率特性好、开发风险小、成本低。
上个世纪末，MCM 的应用受到KGD、基板费用高、封装费用高的限制，被戏称为MCMs（Must Cost Millions）－“必须花费几百万”。
如今美国互连与封装学会把MCM按照不同的互连衬底介质分为L、C、D 三种类型：即层压介质高密度印刷线路板模块、陶瓷或玻璃混合电路和共烧陶瓷多层陶瓷模块和在聚合物和介质材料薄膜上淀积金属布线模块。
南通的MCM 属于第三类，采用陶瓷或硅基板，封装外形采用DIP、QFP 封装_薄膜工艺流程:首先在一个200mm(8英寸)晶圆上作4个铝层(两个互连层和两个电源层)，中间用苯环丁烯(BCB)绝缘层隔开。
电源层金属溅射厚度为1μm，信号层为3μm，溅射的铝符合半导体规范要求(含0.5%铜)，线宽为20μm，线距为25μm，电源层之间介质厚度为３μm，信号层之间为７μm。
BCB的介电常数很低，只有2.65，耗散因子也低至0.0008。
对于速度为10GHz的信号，它的性能有点类似陶瓷，但频率再高上去其性能就开始下降，在95GHz时1cm线上会有3dB衰减。
因为金属层很薄，所以存在一定的直流电阻，约为5Ω/cm，这一点在设计时要考虑到，远端应用应使用较短的布线，但它对改善系统内的耗散噪声有一定帮助。
设计中使用的通孔直接在BCB上作出。
3x 制作使用50μm焊盘和30μm导孔，孔壁略为倾斜，接触点约为20μm。
通孔电阻很小，能通过较大电流，通孔成形过程比目前90%设计工艺都要好。
BCB每层形成后都要经过一次软固化，最后一次固化温度为250℃。
固化使叠层各层相互连接，形成一个中间有引线的固化BCB。
基底材料耐温性使之可用于无铅贴装工艺，包括倒装芯片裸片贴装工艺。
mcm工艺技术
mcm工艺技术MCM（Multichip Module）指的是多芯片模块技术。
它是一种将多个芯片集成在一个模块中的封装技术，以提高集成电路的性能和可靠性。
MCM工艺技术在电子行业中得到广泛应用，本文将介绍MCM工艺技术的原理、特点和应用。
MCM工艺技术的原理是将多个芯片组装在同一个模块中，并通过高密度的互联技术将它们连接起来。
这样可以在较小的空间内集成更多的芯片，提高电路性能和功能。
MCM工艺技术的核心是多芯片共享一套散热结构，这样可以避免芯片过热和热量积累的问题。
MCM工艺技术具有以下几个特点。
首先，MCM模块布局紧凑，体积小。
相比传统的封装技术，MCM模块能够在相同的封装空间内集成更多的芯片。
其次，MCM模块具有更高的集成度和更高的信号传输速率。
多芯片的互联通路短，可以减小信号传输的延迟时间，提高芯片之间的数据交换效率。
再次，MCM模块具有更高的可靠性和更低的功耗。
多个芯片共用一个散热结构，可以均衡热量分布，避免芯片过热和热量积累的问题，提高芯片的工作稳定性。
此外，MCM模块还具有较低的封装成本和较好的可维修性。
MCM工艺技术在电子行业中得到广泛应用。
首先，在通信领域，MCM技术可以将多个芯片（如功率放大器、频率合成器等）集成在一个模块中，提高通信系统的性能和可靠性。
其次，在计算机领域，MCM技术可以将多个处理器、存储器和其他关键组件集成在一个模块中，提高计算机的运算速度和存储容量。
再次，在汽车电子领域，MCM技术可以将多个控制芯片（如发动机控制芯片、车身控制芯片等）集成在一个模块中，提高汽车电子系统的功能和可靠性。
总之，MCM工艺技术是一种将多个芯片集成在一个模块中的封装技术，可以提高集成电路的性能和可靠性。
它具有紧凑的布局、高集成度、高信号传输速率、高可靠性和低功耗的特点。
MCM工艺技术在通信、计算机、汽车电子等领域得到广泛应用，将推动电子行业的发展。
多芯片组件(MCM)技术..
一、多芯片组件（MCM）认知 • 基本特点： MCM是高密度组装产品，芯片面积占 基板面积至少20%以上，互连线长度极大缩 短，封装延迟时间缩小，易于实现组件高 速化。 MCM的多层布线基板导体层数应不少 于4层，能把模拟电路、数字电路、功率器 件、光电器件、微波器件及各类片式化元 器件合理而有效地组装在封装体内，形成 单一半导体集成电路不可能完成的多功能 部件、子系统或系统。使线路之间的串扰 噪声减少，阻抗易控，电路性能提高。
一、多芯片组件（MCM）认知 • 基本特点： MCM避免了单块IC封装的热阻、引线及 焊接等一系列问题，使产品的可靠性获得 极大提高。 MCM集中了先进的半导体IC的微细加工 技术，厚、薄膜混合集成材料与工艺技术， 厚膜、陶瓷与PCB的多层基板技术以及 MCM电路的模拟、仿真、优化设计、散热 和可靠性设计、芯片的高密度互连与封装 等一系列新技术。
多芯片组件（MCM）技术
机电学院 2013.03.21
一、多芯片组件（MCM）认知
• 概念：
多芯片组件,英文缩写 MCM( Multi-Chip Module)—— 是继表面安装技术后，在微电 子领域出现的一项最引人瞩目 的新技术，是将多块半导体裸 芯片组装在一块布线基板上的 一种封装技术。其与混合集成 电路产品并没有本质的区别， 只不过多芯片组件具有更高的 性能、更多的功能和更小的体 积，可以说多芯片组件属于高 级混合集成电路产品。
二、多芯片组件（MCM）分类 • 3D-MCM
通常所说的多芯片组件是指二维MCM，它的 所有元器件布置在一个平面上。随着微电子技术 的进一步发展，芯片的集成度大幅度提高， 对封 装的要求也更加严格，2D - MCM的缺点也逐渐暴 露出来。目前，2D - MCM 组装效率最高可达85%， 已接近二维组装的理论极限。为了改变这种状况， 三维的多芯生组件(3D - MCM) 应运而生，其最高 组装效率可达200%。3D - MCM是指元器件除在x y平面上展开外，还在垂直方向(z方向) 上排列。
3D-MCM总结
3D-MCM 概念、内涵、基本原型结构模型随着电子产品的不断小型化、集成化，电子元器件也不断在小型化。
一般情况下，采用常规工艺加工金属外壳封装的混合集成电路组装密度在20％～40％；环氧涂覆双面混装的混合集成电路组装密度在30％～50％；采用倒装焊工艺、BGA 器件和LTCC空腔工艺技术能够提高电路的组装密度，也只能做到70％～80％的组装密度。
为了再进一步提高组装密度，一种全新的三维多芯片组件(3D-MCM) 封装方式应运而生，其组装密度甚200％。
MCM是指将多个半导体集成电路元件以裸芯片的状态搭载在不同类型的布线基板上，经过整体封装而构成的具有多芯片的电子组件。
而3D-MCM组装是指元器件除了在X-Y平面上展开以外，还在垂直方向(Z方向)将多块平面的MCM用叠层的方式组装在一起，这种组装方式能大大提高产品组装效率。
三维多芯片组件(3D-MCM)是在二维多芯片组件(2D-MCM，通常指的MCM 均系二维)技术基础上发展起来的高级多芯片组件技术。
二者的区别在于：3D-MCM 是采用三维(x，y，z方向)结构形式对IC芯片进行三维集成的技术，而3D-MCM则是在二维 x、y方向)对IC芯片集成，即采用二维结构形式对IC芯片进行高密度组装，是IC芯片的二维集成技术。
三维多芯片组件技术是现代微组装技术发展的重要方向，是微电子技术领域跨世纪的一项关键技术。
目前2D-MCM 的组装效率高达85％，而3D-MCM 的组装效率则已达200％以上。
3D-MCM 的优点可归纳为“五个减小”、“六个增大”：1．进一步减小了体积，减轻了重量。
3D-MCM相对于2D-MCM而言，可使系统的体积缩小l0倍以上，重量减轻6倍以上。
2．减小信号传输延迟时间。
由于VHSI的发展和应用，使得芯片之间互连线的长度已成为影响系统(整机)信号传输延迟的关键。
3D-MCM 中芯片之间的互连长度比2D-MCM 短得多，因此可进一步减小信号传输延迟时间。
MCM
研究
国外研究与应用情况ຫໍສະໝຸດ 国际上从七十年代末开始研究和开发MCM技术，到2000年则进入全面应用阶段。在小型化、高性能和价格非 主要考虑因素的应用领域，MCM技术已经获得了十分成功的应用。在移动通讯、汽车电子、笔记本电脑、办公和 消费电子等领域，MCM技术也获得了迅速的发展。
2001年，全球MCM产量为5545万块，其中军事/航天占1.8%，计算机占16.8%，通讯占49.3%，消费类占28.3%， 工业占3.8%。全球MCM开发和研制厂家有一百多家，主要生产厂家有四十家左右，2000年产值达到200多亿美元。
国外二维MCM技术的研究已日趋成熟，正走向全面应用的阶段。随着电子整机系统小型化、高性能化、多功 能化、高可靠和低成本的要求越来越高，国外又加强了三维MCM系统集成技术的研究，以此实现整机系统更高的 组装效率、更高的系统性能、更多的系统功能和I/O引脚、更低的功耗和成本。二维MCM的组装效率最高达80～ 85%，三维MCM的组装效率则可达200%以上。国外三维MCM技术主要应用于航天、航空、军事和大型计算机等领域， 主要产品有存储器、数字信号处理器、图像处理与识别系统、人工神经络、大型并行计算机处理器以及二级缓存 等。
定义
多芯片模块。多芯片组件。在这种技术中，IC模片不是安装在单独的塑料或陶瓷封装（外壳）里，而是把高 速子系统（如处理器和它的高速缓存）的IC模片直接绑定到基座上，这种基座包含多个层所需的连接。MCM是密 封的，并且有自己的用于连接电源和接地的外部引脚，以及所处系统所需要的那些信号线。将多块半导体裸芯片 组装在一块布线基板上的一种封装技术。CM是在混合集成电路技术基础上发展起来的一项微电子技术，其与混合 集成电路产品并没有本质的区别，只不过MCM具有更高的性能、更多的功能和更小的体积，可以说MCM属于高级混 合集成电路产品。
一文详解多芯片组件MCM技术
多芯片组件MCM（Mul TI-Chip Module）1 多芯片组件组成多芯片组件技术是为适应现代电子系统短，小，轻，薄和高速、高性能、高可靠性、低成本的发展方向二在PCB和SMT的基础上发展起来的新一代微电子封装与组装技术，是实现系统集成的有力手段。
多芯片组件是在高密度多层互连基板上，采用微焊接、封装工艺将构成电子电路的各种微型元器件(IC裸芯片及片式元器件)组装起来，形成高密度、高性能、高可靠性的微电子产品(包括组件、部件、子系统、系统)。
它是为适应现代电子系统短、小、轻、薄和高速、高性能、高可靠性、低成本的发展方向而在多层印制板(PCB)和表面安装技术(SMT)的基础上发展起来的新一代微电子封装与组装技术，是实现系统集成的有力手段。
随着技术的进展，关于多芯片组件的定义有了更多的理解：首先，MCM 的主要构成应当是集成度更高的 VLSI/ULSI/ASIC裸芯片，而非较低集成度的中小规模电路；其次，MCM 应以更高的速度、性能、可靠性以及更多的功能为目标，而非一般混合集成的降低重量和体积；最后，典型的 MCM 须满足上述的关于芯片面积、基板层数和引脚数目的要求。
图1.1是 MCM组件的一种基本结构示意图。
图 1.1 MCM组件结构从图上也可以看到MCM组件包括了芯片、基板、管壳或者高密度I/O 管脚。
从MCM的外表看，就是一个带由较多引出脚的壳体。
可以称之为模表1.1 MCM组件的组成2 多芯片组件分类MCM因使用的材料与工艺技术的不同，可以有不同的分类方式，其分类方法也因认识角度的不同而异。
根据多层互连基板的结构和工艺技术的不同，MCM大体上可分为三类：①层压介质MCM(MCM-L: La mi na te)；②陶瓷或玻璃瓷MCM(MCM-C: Ce ram ics)；③硅或介质材料上的淀积布线MCM(MCM-D: Deposi TI on)。
2.1 MCM-L（Mul TI-Chip Module-Laminate）图2.1 MCM-L Module封装实物与截面示意图MCM-L称之为L型（即叠层型）多芯片组件。
多芯片封装技术
多芯片封装技术
多芯片封装技术可以提供更高的集成度和性能，同时减小封装体积和功耗。它在移动设备 、无线通信、计算机、消费电子、汽车电子等领域得到广泛应用。然而，多芯片封装技术也 面临着封装复杂性、互连可靠性和热管理等挑战，需要综合考虑设计、制造和测试等方面的 问题。
多芯片封装技术
多芯片封装技术（Multi-Chip Package，MCP）是一种集成电路封装技术，它将多个芯 片集成在一个封装中。这种封装技术可以在一个封装内实现多个功能模块的集成，提高集成 度和性能，同时减小封装体积和功耗。
多芯片封装技术通常包括以下几种形式：
1. 多芯片模块（Multi-Chip Module，MCM）：在一个封装中集成多个芯片，每个芯片 可以是不同的功能模块，如处理器、存储器、传感器等。这些芯片通过高密度互连技术（如 焊球、焊盘、线缆等）进行连接。MCM可以提供高速、高带宽的数据传输和低延迟的通信。
多芯片封装技术
2. 堆叠封装（Stacked Package）：将多个芯片堆叠在一起，形成一个垂直的结构。每个 芯片可以是不同的功能模块，通过封装内的互连技术进行连接。堆叠封装可以实现更高的集 成度和更小的封装体积，同时提高芯片之间的通信速度和带宽。
3. 系统级封装（System-in-Package，SiP）：将多个芯片和其他组件（如电容器、电感 器、滤波器等）集成在一个封装中，形成一个完整的功能模块。SiP可以实现更高Байду номын сангаас集成度和 更小的封装体积，同时提供更好的电磁兼容性和热管理。
功率模块封装技术
功率模块封装技术功率模块封装技术是将功率电子设备（如功率半导体器件、散热器等）进行封装以达到保护、散热和连接电路的目的。
以下是一些常见的功率模块封装技术：1.多芯片模块封装（MCM）：MCM技术是将多个功率器件（如晶体管、二极管等）和其他电子组件（如电感、电容等）集成在同一封装中。
这种封装方式具有高集成度和小封装尺寸的优点，能够提供更高的功率密度和更好的电热性能。
2.厚膜集成电路（HTCC）封装：HTCC封装是一种利用陶瓷基板进行封装的技术。
它使用陶瓷基板作为功率模块的载体，通过厚膜技术将功率器件和其他电子元件集成在陶瓷基板上。
HTCC封装具有良好的散热性能、耐高温和高电压的特点，适用于高功率和高频率应用。
3.薄膜封装技术：薄膜封装是将功率电子器件通过薄膜封装在基底上的技术。
薄膜封装可以提供更小的封装尺寸和更好的散热性能。
常见的薄膜材料包括有机瓦楞纸板（OPCB）、聚酰亚胺（PI）膜等。
4.直插式封装（DIP）：DIP封装是一种传统的封装技术，适用于中低功率的应用。
功率器件通过导线插入直插式封装的孔中，然后通过焊接固定。
DIP封装具有良好的耐压性能和便于维修的特点，但功率密度相对较低。
5.表面贴装封装（SMT）：SMT封装是一种现代化的封装技术，适用于小型、低功耗电子设备。
制造工艺简单，通过把功率电子器件直接贴附在印刷电路板（PCB）的表面上，并通过焊接连接。
SMT封装具有封装尺寸小、重量轻、制造成本低等优点。
这些封装技术可以根据功率模块的具体需求和应用领域进行选择。
不同的封装技术在功率密度、散热性能、尺寸、制造成本等方面有差异，并适用于不同功率范围的应用需求。
多芯片组件(MCM)技术..
二、多芯片组件（MCM）分类
与2D-MCM相比，3D - MCM 具有以下的优越性：
• 系统体积缩小10倍以上，重量减轻6倍以上； • 芯片间的互连更短，减小信号传输延迟时间和信号 噪声，降低功耗； • 组装效率达200%，有望实现多功能系统封装； • 更高的集成度，减少外部连接点数可靠性提高。
封装效率比较图
在过去30年通孔插装 的印刷电路板和高密度封 装的多芯片组件之间的封 装效率相差8 ～10 倍。图 中可看出，10～20 μm 细 线宽情况下能够获得 60%～70% 效率，而对于 3D - MCM技术在50～ 300μm 线宽下就可以获得 100% 的效率。
三、芯片贴装技术
多芯片组件的芯片贴装是实现半导体器件和 元件与MCM 基板的机械连接和电气互连。这种组 装可通过两个独立的操作进行；也可同时完成。 下图为三种占主导地位的贴装方法，丝焊、倒装 焊和载带自动焊。
MCM 结构示意及技术领域
二、多芯片组件（MCM）分类
多芯片组件的分类，国际上通常采用美 国电子电路互连和封装协会( IPC )提出的M CM 分类方式，将MCM分为三个基本类型， 即MCM-L ( 叠层多芯片组件) 、MCM-C ( 共 烧陶瓷多芯片组件)与MCM-D(淀积多芯片 组件) 。
MCM 分类与比较
一、多芯片组件（MCM）认知 • 基本特点： MCM 组装的是超大规模集成电路和专 用集成电路的裸片，而不是中小规模的集 成电路，技术上MCM追求高速度、高性能、 高可靠和多功能，而不像一般混合IC 技术 以缩小体积重量为主。 MCM 是将多块未封装的IC 芯片高密度 安装在同一基板上构成的部件，省去了IC 的封装材料和工艺，节约了原材料，减少 了制造工艺，缩小了整机／组件封装尺寸 和重量。
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Ｍ ｃＭ 的 主 要 特 点 有 ：
・
ＭＣＭ 是 将 多 块 末 封 装 的 Ｉ 芯 片 高 密 Ｃ
度 地 安 装 在 同 一 基 板 上 构 成 的 部 件 ，省 去 了 Ｉ Ｃ 的 封 装材 料 和 Ｉ 艺 ， 省 了原 料 ， 少 了制 造 工 节 减 艺 ， 大 地 缩 小 了体 积 ， 单 芯 片 封 装 相 比 重 量 极 与
０ ０ｕ ｎ ０— 片 组 件 ， 它 是 电 路 组 件 功 能 实 现 系 统 级 的 基 产 品 ， 线 宽 在 １ ０— ３ ０ ｒ． 通 孔 直 径 在 １ 础 。 随 着 Ｍ ＣＭ 的 若 起 ， 封 装 的 概 念 发 生 了 本 使 质 的 变 化 在 ８ 年 代 以 前 ， 有 的 封 装 是 面 向 ０ 所 器 件 的 ， 而 Ｍ ＣＭ － ＂ Ｔ以 说 是 面 向 部 件 的 或 者 说 是 面 向 系 统 或 整 机 的 。 Ｍ ＣＭ 技 术 集 先 进 印 刷
电 路 板 技 术 、 进 混 合 集 成 电 路 技 术 、 进 表 面 先 先 安 装 技 术 、 导 体 集 成 电 路 技 术 于 一 体 ， 典 型 半 是 的 垂 直 集 成 技 术 ， 半 导 体 器 件 来 说 ，它 是 典 型 对
的 柔 型 封 装 技 术 ， 一 种 电 路 的 集 成 。 Ｍ ＣＭ 的 是
目前 普 遍 认 为 有 如 下 一 些 种 类 ：
Ｍ ＣＭ — Ｌ Ｍ ＣＭ — Ｌｒ ｕｌｉ Ｃｈｉ Ｍ ｔ ｐ Ｍ ｏ ｌ — ｄｕ ｅ
ａ ｎｔ） 工 艺 层 出 不 穷 。 最 新 出 现 的 ｃｓ 芯 片 尺 寸 封 Ｌ ｍ ｉ ａ ｅ 是 采 用 多 层 印 刷 电 路 板 制 成 的 Ｐ（
电源 接 地 线 、 井 依 次作 成 多层 基 板
（ 达 几 十 多
层 ） 主 要 用 在 ５ Ｍ Ｈｚ 以 上 的 高 性 能 产 品 中 ， 。 ００ 线 宽 和 间 距 可 做 到 １ —２ ｕ ０ ５ ｍ， 孔 径 在 １ ０—
５ ｕ ，目 而 ，具 有 组 装 密 度 高 ， 号 通 道 短 ，寄 ０ｍ 信 生 效 应 小 ， 声 低 等 优 点 ， 明 显 地 改 善 系 统 的 噪 可
３０Ｏｕｍ 。
Ｍ ＣＭ — Ｄ Ｍ ＣＭ — Ｄ ｆ ｕｌ ｉ Ｍ ｔ Ｃｈｉ Ｍ ｏｄ ｅ— ｐ ｕｌ
Ｄｅ ｓｔｄ Ｔ ｉ ｉｍ）是 采 用 厚 膜 技 术 将 金 属 材 ｐｏ ｉｅ ｈ ｎ Ｆ ｌ
料 淀 积 到 陶 瓷 或 硅 、铝 基 板 上 ，光 刻 出 信 号 线 、
ＭＣＭ 是 ９ 年 代 以 来 发 展 较 快 的 一 种 先 术 在 陶 瓷 基 板 上 制 成 的 Ｍ ＣＭ 。 ０
进 混 合 集 成 电 路 ， 它 把 几 块 Ｉ 芯 片 或 ＣＳ 组 Ｃ Ｐ
装 在 一 块 电 路 板 上 ， 成 功 能 电 路 板 ， 是 多 芯 构 就
ＭＣＭ —Ｃ 无 论 结 构 或 制 造 工 艺 都 与 先 进 ＨＩ 极 为 相 似 ， 要 用 于 ３ Ｃ 主 ０—５ ＭＨｚ的 高 可 靠 ０
Ｍ Ｃ Ｍ
国 外 对 Ｍ ＣＭ 的 分 类 提 出 了 多 种 形 式 ， 但
Ｍ ＣＭ ）
簪
。
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圊， 手 席 圣 ，
Ｍ Ｃ Ｍ ）。
合 集 成 技 术 的 高 级 产 品 。 图 １是 Ｍ ＣＭ 的 生 产
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同 技术 领域 ２ 嗣 ｏＩ ｌ ｙ 子亩 新 。 ｌ ０ ｏｇ
一
为 了 适 应 目前 电 路 组 装 高 密 度 要 求 ，微 电 子 封 装 技 术 的 发 展 正 日新 月 异 ， 种 新 技 术 、 各 新
装 ） 是 使 裸 芯 片 尺 寸 与 封 装尺 寸 基 本 相 近 ， 更 这
样 在 相 同 封 装 尺 寸 时 可 有 更 多 的 Ｉ Ｏ 数 ，使 电 ／
Ｍ ＣＭ 。
Ｍ ＣＭ — Ｌ 的 制 造 工 艺 较 为 成 熟 ， 生 产 成 本
路 蛆 装 密度 大 幅 度 提 高 。但 是 人 们 在 应 用 中也 较 低 ， 芯 片 的 安 装 方 式和 基 板 的 结构 有 限 ， 目 高
直 径 在 ３ ０ —５ Ｏ ｍ 。 ０ Ｏ ｕ
行 彻 底 的 改 变 ，提 出 了 多 芯 片 组 件 （ ｕｔ ｈ ｐ Ｍ ｌｉＣ ｉ Ｍｏ ｒ ｅ 即 ＭｃＭ ） 种 先 进 的 封 装 模 式 。 ｄｆ ， ｌ 这
Ｍ ＣＭ — Ｃ — Ｍ ＣＭ — Ｃ（ ｕ ｔ — Ｍ ｌ Ｃｈ ｐ ｉ ｉ Ｍ ｏ ｕ ｅ— ｄ ｌ — Ｃｅａ ｃ 是 采 用 厚 膜 技 术 和 高 密 度 多 层 布 线 技 ｒ ｍｉ ）
高 频 性 能 。
出 现 使 电 子 系 统 实 现 小 型 化 、模 块 化 、 功 耗 、 低
高 可 靠性 提 供 了更 有 效 的技 术 保 障 。
ＭＣＭ —Ｄ 按 照 所 使 用 的 基 板 材 料 又 分 为
ＭＣＭ
Ｄ／ 陶 瓷 基 板 薄 膜 多 层 布 线 的 Ｍ ＣＭ ） Ｃ（ ， Ｄ／Ｍ（金 属 基 板 薄 膜 多 层 布 线 的 ＭＣＭ —Ｄ／Ｓ （ 基 板 薄 膜 多 层 布 线 的 ｉ硅
发 现 ， 论 采 用 何 种 封 装技 术 后 的裸 芯 片 ， 封 密度 布 线 困难 ， 因 此 ， 电性 能 较 差 ，主 要 用 于 无 在
装 后 裸 芯 片 的 性 能 总 是 比 未 封 装 的 要 差 一
些 。 于 是 人 们 对 传 统 的 混 合 集 成 电 路 （ Ｃ）进 ＨＩ ３ Ｍ Ｈｚ 以 下 的 产 品 ， 线 宽 在 ７ ０ ０— ２ ０ ｍ， 通 孔 ０ ｕ