16、超薄芯片技术：从嵌入到封装的全方位解析

超薄芯片技术：从嵌入到封装的全方位解析

1. 芯片嵌入层压板技术概述

芯片嵌入印刷线路板（PWB）的动机源于3D集成努力，旨在提高小型化水平。更高的封装密度有助于缩小摩尔定律与封装技术之间的差距。3D集成概念包括垂直系统集成（通过硅通孔TSVs）、芯片堆叠和封装堆叠等。将芯片嵌入PWB的主要驱动因素包括实现高度小型化、缩短信号路径、提高散热效率、增强可靠性、实现电磁兼容性以及降低成本。

嵌入式芯片技术可根据工艺流程或所使用的组装和互连技术进行分类。互连技术主要有两种趋势：通过电镀工艺形成的互连或基于传统键合技术（如倒装芯片）的互连。基于传统工艺的技术开发工作量较小，且具有成熟的技术平台优势；而电镀工艺虽对芯片接触而言非常规，但有实现更高小型化水平的潜力。

然而，芯片嵌入技术也面临一些挑战。其商业模式尚未明确，供应链中责任界限模糊。系统设计和工艺流程需确保嵌入后IC的正确测试，且嵌入式芯片的修复或更换能力有限。整体良率取决于PWB工艺，已知良好芯片（KGD）的良率也更为重要。

2. 芯片嵌入PWB的不同概念

• 德州仪器方法 ：将芯片放置在层压板层内的空腔中，然后用额外的层覆盖，最后对整个组件进行层压。
• Chip - in - Polymer（CiP）方法 ：由Fraunhofer IZM开发，将芯片减薄至50mm，使用粘合剂将其有源面朝上粘结到PWB的核心基板上。使用树脂涂层铜（RCC）层进行层压，通过激光钻孔的微通孔实现芯片键合金属化与铜布线的连接，最后对顶层铜层进行图案化。
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