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电子知识大全:TSOP叠层芯片封装介绍
来源:  作者:本站

年来,叠层芯片封装逐渐成为技术发展的主流。叠层芯片封装技术,简称3D封装,是指在不改变封装体尺寸的前提下,在同一个封装体内于垂直方向叠放两个以上芯片的封装技术,它起源于快闪存储器(NOR/NAND)及SDRAM的叠层封装。

叠层芯片封装技术对于无线通讯器件、便携器件及存储卡来讲是最理想的系统解决方案。近年来,手机、PDA、电脑、通讯、数码等消费产品的技术发展非常快,此行业的迅猛发展需要大容量、多功能、小尺寸、低成本的存储器、DSP、ASIC、RF、MEMS等各种半导体器件,叠层芯片技术因此也得到了蓬勃发展。

3D封装技术的主要特点包括:多功能、高效能;大容量高密度,单位体积上的功能及应用成倍提升以及低成本。在NAND的封装形式上,虽然发展最快的是SIP,但是TSOP仍然是大容量NAND封装的一个主要解决方案。和SIP相比,TSOP更具有柔韧性,因为TSOP可以通过SMD制作成SD卡、MiniSD卡、CF卡或是集成到MP3/MP4、移动存储器等不同的终端产品中,而SIP一旦完成组装,它就是成品了,不能再根据市场需求来进行调整。和另一种同样可以通过SMD组装的PBGA封装形式相比,TSOP具有非常明显的成本优势。

TSOP叠层芯片封装技术

单芯片TSOP生产工艺流程比较简单,只需要经过一次贴片、一次烘烤、一次引线键合就可以了,流程如图1:

ABC2-1.jpg

我们可以根据封装名称来识别叠层芯片封装中有多少个芯片。比如,“TSOP2 1”就是指一个TSOP封装体内有两个活性芯片(ActiveDie)、一个空白芯片(Spacer),如果我们说“TSOP3 0”,那就是说一个TSOP封装体内有三个活性芯片、没有空白芯片,以此类推。

图2是最典型的TSOP2 1的封装形式剖面和俯视图,上下两层是真正起作用的芯片(ActiveDie),中间一层是为了要给底层芯片留出焊接空间而加入的空白芯片(Spacer)。空白芯片(Spacer)由硅片制成,里面没有电路。

ABC2-2.jpg

我们以最简单的二芯片叠层封装(TSOP2 X)为例查看其工艺流程:

方法一,仍然沿用单芯片封装的液态环氧树脂作为芯片粘合剂、多次重复单芯片的工艺,其工艺流程如下:

ABC2-3.jpg

方法二,使用环氧树脂薄膜作为芯片贴合剂。这种方法需要改变原材料,用环氧树脂薄膜胶带替代传统的蓝膜(如SPV224)。下图是使用环氧树脂薄膜胶替代蓝膜后装片工序的情形,装片完成后,环氧树脂薄膜就已经和芯片粘在了一起,在贴片工序时我们只需要将芯片贴到引线框架上,不再需要在引线框架涂一层液态环氧树脂,这就大大简化了工艺。工艺流程如下:
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