堆疊PoP：封裝的未來

發(fā)布時間：2009-12-31 10:29 發(fā)布者：riverpeak

關(guān)鍵詞： PoP , 堆疊 , 封裝

消費者期望電子產(chǎn)品在各方面都比較緊湊，這也是主要電子產(chǎn)品日益縮小的主要動力。所以，企業(yè)在不斷地縮小終端產(chǎn)品的總體尺寸，而這要利用較小的半導體封裝來實現(xiàn)。因此，縮小封裝是半導體封裝行業(yè)的一個主要發(fā)展趨勢。

堆疊封裝是一種以較高集成度實現(xiàn)微型化的良好方式。在堆疊封裝中，封裝內(nèi)封裝(PiP)與封裝外封裝(PoP)對封裝行業(yè)越來越重要，特別是手機應(yīng)用，因為這種技術(shù)可堆疊高密度的邏設(shè)備。PoP產(chǎn)品有兩個封裝，一個封裝在另一個的上方，用焊球?qū)蓚€封裝結(jié)合。這種封裝將邏輯及存貯器元件分別集成在不同的封裝內(nèi)。例如，手機就采用PoP封裝來集成應(yīng)用處理器與存貯器。

PoP封裝在上部封裝堆疊了兩到四個存貯器晶粒，在底部封裝上集成了一到兩個邏輯設(shè)備。PoP封裝的高度取決于該封裝中所密封的晶粒數(shù)量。現(xiàn)在，手機與數(shù)碼相機堆疊了兩個封裝來集成邏輯與存貯器架構(gòu)，而閃存模塊及高密度動態(tài)隨機存貯器(DRAM)則堆疊了四個封裝。

主要優(yōu)勢

PoP封裝克服了晶粒堆疊的主要缺點，如供應(yīng)鏈問題，產(chǎn)量損耗、晶粒利潤低以及其它一些問題。行業(yè)內(nèi)對PoP封裝的需求不斷在增長，因為這種技術(shù)具有成本低、封裝尺寸較小、多存貯器的混合和匹配邏輯以及組裝的靈活性等優(yōu)點。以下為PoP封裝的主要優(yōu)勢：
• 較高的晶圓利用率擴展了功能，有助于在移動設(shè)備中實現(xiàn)更多的功能。
• 占用較少的基板空間
• 縮短了入市時間
• 較短的互聯(lián)實現(xiàn)了更快的數(shù)據(jù)傳輸速率
• 較小的尺寸與較少的重量降減小了電路板面積
• 提供了設(shè)計靈活性
• 信號在芯片間傳輸速度快
• 制造過程的每個環(huán)節(jié)都可節(jié)約成本

發(fā)展趨勢

對高效存貯器架構(gòu)的需求，如較大的存貯容量、在較小面積內(nèi)實現(xiàn)較高性能以及多總線問題等，需要更高的可升級性。對較大數(shù)據(jù)信號處理(DSP)能力的需求是PoP應(yīng)用擴展的主要動力。

一些外包半導體組裝與測試(OSAT)公司，如STATS ChipPAC Ltd與Amkor TechnologyInc，都是PoP市場的大型企業(yè)。少數(shù)原始設(shè)備制造商(OEMs)，如STMicroelectronics與Toshiba AmericaElectronic ComponentsInc.(TAEC)等，近來也開始開發(fā)這種封裝。PoP封裝的價格取決于存貯器結(jié)構(gòu)。下面介紹了一些市場上新出現(xiàn)的PoP封裝。

在2007年2月份，TAEC推出一種采用PoP技術(shù)的新型大容量存貯器封裝。該封裝專門為手機領(lǐng)域所設(shè)計。這些封裝尺寸為14mm x 14mm及15mm x 15mm，符合電子元件工業(yè)聯(lián)合會(JEDEC)標準。

STATS ChipPAC Ltd.也推出了有上下兩部分封裝的PoP封裝產(chǎn)品，專門為手持封裝設(shè)計，特別是手機與PDA。這些封裝的高度小于1.6mm，是根據(jù)其應(yīng)用專門定制。要注意的是，STATS ChipPAC早在2005年推出了下部PoP封裝。

STMicroelectronics在2006年推出了采用PoP技術(shù)的存貯器封裝。這種封裝的尺寸有12mm x 12mm和14mm x14mm兩種，專門為支持分隔總線與共享總線架構(gòu)而設(shè)計。Spansion是一家閃存產(chǎn)品供應(yīng)商，也在同一年推出其PoP存貯器封裝。其封裝尺寸分別為12mm x 12mm與15mm x 15mm，高度約為1.4mm。

消費者對更小、更薄手持設(shè)備的興趣，將推動PoP封裝市場的不斷發(fā)展。而且，有一些新企業(yè)不久也將進入這一市場。

作者簡介

Jagadeesh Sampath是Frost &Sullivan半導體分公司的研究分析師。他專門監(jiān)測、分析全球半導體行業(yè)的新興趨勢、技術(shù)與市場特點。他完成了幾項功在率管理IC、VLSI設(shè)計服務(wù)、半導體封裝與制造等方面的研究與咨詢項目。他還撰寫了多篇有關(guān)新興技術(shù)的文章，如數(shù)字視頻廣播(DVB-H)、數(shù)字功率管理、網(wǎng)絡(luò)電視及數(shù)字廣播，讀者可在該公司的門戶網(wǎng)站www.semiconductors.frost.com上閱讀。如果有什么建議或問題，請用以下電子郵箱與他聯(lián)系jsampath@frost.com。

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