半导体封装基板：从陶瓷到硅中介层的演变

发布时间：2024-03-07 09:39:33

来源：RF技术社区 (https://rf.eefocus.com)

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半导体封装基板作为半导体技术的重要组成部分，随着封装技术的不断进步，已经历了多次变革。从最初的陶瓷封装，到塑料封装，再到面阵式封装，直至如今的多芯片封装，每一次变革都标志着半导体封装技术的飞跃。

在半导体封装技术的早期，陶瓷封装基板占据了主导地位。这种封装方式将裸露的半导体芯片直接安装在陶瓷基板上，并通过密封工艺保护芯片免受外界环境的影响。陶瓷封装基板以其优异的绝缘性能和机械强度，在当时的半导体封装中占据了重要地位。

然而，随着半导体技术的不断发展，陶瓷封装基板逐渐暴露出成本高、加工难度大等缺点。于是，20世纪80年代，塑料封装基板应运而生。塑料封装基板将裸芯片安装在引线框架的芯片焊盘上，并通过模制树脂进行密封。这种封装方式不仅降低了成本，还提高了生产效率，使得半导体封装技术得以更广泛地应用。

进入20世纪90年代，塑料封装基板又发生了重大变革。第三代封装技术——面阵式封装开始流行。在这种封装方式中，裸芯片被安装在树脂基板上，基板的裸芯片侧用模制树脂密封，而焊球的外部电极则以二维矩阵排列在电路板的另一侧。这种封装方式不仅提高了电极密度，还使得封装体更加紧凑，适应了半导体技术向更高集成度、更小尺寸发展的趋势。

随着半导体技术的不断进步，对于封装基板的要求也越来越高。为了满足高性能处理器的需求，特殊树脂基板被用于容纳高性能裸芯片。同时，为了提高信号传输速度，倒装芯片技术也被应用于半导体封装中。这种技术通过使用具有小寄生元件的倒装芯片将裸芯片连接至树脂基板，有效降低了信号传输过程中的损耗。

近年来，随着多芯片封装技术的兴起，第四代封装基板也应运而生。这种封装方式采用硅中介层作为子板，将多个裸芯片安装在上面，并通过凸块将配备有外部电极的主板连接至中介层。这种结构不仅提高了封装密度，还使得多芯片之间的信号传输更加高效。

展望未来，半导体封装基板将继续朝着更高性能、更小尺寸、更低成本的方向发展。随着新材料、新工艺的不断涌现，半导体封装基板的技术创新将不断加速，为半导体产业的持续发展提供有力支撑。

同时，随着物联网、人工智能等新兴领域的快速发展，对半导体封装基板的需求也将不断增加。这将促使半导体封装基板制造商不断加大研发力度，推动半导体封装技术的不断创新与进步。