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無凸塊接合技術的3D堆疊封裝
前瞻封裝專欄(14)

【作者: 林文強,姜正廉等】   2003年09月05日 星期五

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為了維持每一個個別封裝單位的薄度,因此利用電化學電鍍或是錫球接合等無凸塊連接的方法來直接連接線路與晶片輸出入墊,並不會使用傳統的打線接合、導線連接、錫鉛凸塊、基版或是真空濺鍍薄膜等製程。晶片的輸出入墊藉由線路的繞線與垂直於線路的Z軸連接點(如銅柱或是彈性接頭)相接,個別的堆疊單位被垂直置放在一起,其銅柱或是接頭則是經過對位與其他單位相連接。一次的回焊作業便能在同時間內將所有堆疊單位連接在一起,而完成3D堆疊封裝。有彈性與可變特性的錫膏及繞線線路則將提供多樣垂直連接的可能,而可以應用在不同厚度與尺寸的晶片與封裝體上。無論晶片及封裝體功能的類似與否,都可以經由選擇不同的線路與連接用的柱體或是接頭,來增加封裝的密度與性能。


在電子系統的領域中,不斷有增加元件功能、縮減尺寸與降低成本的需求,藉由半導體晶圓製造中更高度的整合與先進封裝技術,已可滿足大部分此類需求,晶圓製程現在也仍持續努力來縮減積體電路的尺寸以便增加電路密度及加強功能。這種方式在過去已經有相當良好的成績,在未來仍將有持續的發展,然而在晶圓製程中良率的控制、光學曝光顯影系統解析度限制的突破及不同材料及設備妥善的準備等,都會是影響未來進一步縮減晶片尺寸的顯著障礙。電子產業因此將注意力慢慢移轉至半導體封裝,並在其技術上著手以尋求解決增加系統功能與性能、縮減尺寸與降低成本等嚴苛需求的方法。


高密度與多功能的半導體封裝
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