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多芯片組�
閱讀�6014�(shí)間:2011-03-22 10:45:21

  多芯片組�,英文縮寫(xiě)MCM( Multi-Chip Module)——將多塊半導(dǎo)�裸芯片組裝在一塊布線基板上的一種封裝技�(shù)。多芯片組件是在混合集成電路技�(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起�(lái)的一�(xiàng)微電子技�(shù),其與混合集成電路產(chǎn)品并�(méi)有本�(zhì)的區(qū)�,只不過(guò)多芯片組件具有更高的性能、更多的功能和更小的體積,可以說(shuō)多芯片組件屬于混合集成電路產(chǎn)��

分類(lèi)

  根據(jù)IPAS的定�,MCM技�(shù)是將多�(gè)LSI/VLSI/ASIC裸芯片和其它元器件組裝在同一塊多層互連基板上,然后�(jìn)行封�,從而形成高密度和高可靠性的微電子組件。根�(jù)所用多層布線基板的�(lèi)型不�,MCM可分為疊層多芯片組件(MCM –L)、陶瓷多芯片組件(MCM -C)、淀積多芯片組件(MCM -D)以及混合多芯片組�(MCM –C/D)��

  MCM-L 是使用通常的玻璃環(huán)氧樹(shù)脂多層印刷基板的組件。布線密度不怎么�,成本較��

  MCM-C 是用厚膜技�(shù)形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或玻璃陶瓷)作為基板的組件,與使

  用多層陶瓷基板的厚膜混合IC �(lèi)�。兩者無(wú)明顯差別。布線密度高于MCM-L�

  MCM-D 是用薄膜技�(shù)形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或氮化�)或Si、Al 作為基板的組��

  布線密謀在三種組件中是的,但成本也高�

基本特點(diǎn)

  多芯片組件是在高密度多層互連基板上,采用微焊接、封裝工藝將�(gòu)成電子電路的各種微型元器�(IC裸芯片及片式元器�)組裝起來(lái),形成高密度、高性能、高可靠性的微電子產(chǎn)�(包括組件、部�、子系統(tǒng)、系�(tǒng))。它是為適應(yīng)�(xiàn)代電子系�(tǒng)短、小、輕、薄和高�、高性能、高可靠、低成本的發(fā)展方向而在PCB和SMT的基�(chǔ)上發(fā)展起�(lái)的新一代微電子封裝與組裝技�(shù),是�(shí)�(xiàn)系統(tǒng)集成的有力手段�

  多芯片組件已有十幾年的歷�,MCM組裝的是超大�(guī)模集成電路和�(zhuān)用集成電路的裸片,而不是中小規(guī)模的集成電路,技�(shù)上MCM追求高速度、高性能、高可靠和多功能,而不像一般混合IC技�(shù)以縮小體積重量為��

  典型的MCM�(yīng)至少具有以下特點(diǎn)[2]�

  (1)MCM是將多塊未封裝的IC芯片高密度安裝在同一基板上構(gòu)成的部件,省去了IC的封裝材料和工藝,節(jié)約了原材料,減少了制造工藝,縮小了整�(jī)/組件封裝尺寸和重量�

  (2)MCM是高密度組裝�(chǎn)�,芯片面積占基板面積至少20%以上,互連線�(zhǎng)度極大縮�,封裝延遲時(shí)間縮小,易于�(shí)�(xiàn)組件高速化�

  (3)MCM的多層布線基板導(dǎo)體層�(shù)�(yīng)不少�4�,能把模擬電�、數(shù)字電�、功率器�、光電器�、微波器件及各類(lèi)片式化元器件合理而有效地組裝在封裝體�(nèi),形成單一半導(dǎo)體集成電路不可能完成的多功能部件、子系統(tǒng)或系�(tǒng)。使線路之間的串?dāng)_噪聲減少,阻抗易控,電路性能提高�

  (4)MCM避免了單塊IC封裝的熱�、引線及焊接等一系列�(wèn)題,使產(chǎn)品的可靠性獲得極大提��

  (5)MCM集中了先�(jìn)的半�(dǎo)體IC的微�(xì)加工技�(shù),厚、薄膜混合集成材料與工藝技�(shù),厚�、陶瓷與PCB的多層基板技�(shù)以及MCM電路的模擬、仿�、優(yōu)化設(shè)�(jì)、散熱和可靠性設(shè)�(jì)、芯片的高密度互連與封裝等一系列新技�(shù),因�,有人稱(chēng)其為混合形式的全片規(guī)模集成WSI技�(shù)�

�(yīng)用及�(fā)展趨�(shì)

  MCM在組裝密�(封裝效率)、信�(hào)傳輸速度、電性能以及可靠性等方面�(dú)具優(yōu)�(shì),是目前能限度地提高集成�、提高高速單片IC性能,制作高速電子系�(tǒng),實(shí)�(xiàn)整機(jī)小型化、多功能�、高可靠、高性能的最有效途徑。MCM早在80年代初期就曾以多種形式存在,但由于成本昂貴,大都只用于軍�、航天及大型�(jì)算機(jī)�。隨著技�(shù)的�(jìn)步及成本的降低,近年�(lái),MCM在計(jì)算機(jī)、通信、雷�(dá)、數(shù)�(jù)處理、汽�(chē)行業(yè)、工�(yè)�(shè)�、儀器與�(yī)療等電子系統(tǒng)�(chǎn)品上得到越來(lái)越廣泛的�(yīng)�,已成為最有發(fā)展前途的微組裝技�(shù)。例如利用MCM制成的微波和毫米波SOP,為集成不同材料系統(tǒng)的部件提供了一�(xiàng)新技�(shù),使得將�(shù)字專(zhuān)用集成電�、射頻集成電路和微機(jī)電器件封裝在一起成為可能[6]�3D-MCM是為適應(yīng)軍事宇航、衛(wèi)�、計(jì)算機(jī)、通信的迫切需求而迅速發(fā)展的高新技�(shù),具有降低功�、減輕重量、縮小體�、減弱噪�、降低成本等�(yōu)�(diǎn)。電子系�(tǒng)(整機(jī))向小型化、高性能�、多功能�、高可靠和低成本�(fā)展已成為目前的主要趨�(shì),從而對(duì)系統(tǒng)集成的要求也越來(lái)越迫�。實(shí)�(xiàn)系統(tǒng)集成的技�(shù)途徑主要有兩�(gè):一是半�(dǎo)體單片集成技�(shù);二是MCM技�(shù)。前者是通過(guò)晶片�(guī)模的集成技�(shù)(WSI),將高性能�(shù)字集成電�(含存�(chǔ)�、微處理�、圖像和信號(hào)處理器等)和模擬集成電�(含各種放大器、變換器�)集成為單片集成系�(tǒng);后者是通過(guò)三維多芯片組件技�(shù)�(shí)�(xiàn)WSI的功��

  三維多芯片組件技�(shù)是現(xiàn)代微組裝技�(shù)�(fā)展的重要方向,是新世紀(jì)微電子技�(shù)�(lǐng)域的一�(xiàng)�(guān)鍵技�(shù)。近年來(lái)在國(guó)外得到迅速發(fā)�。因此,我國(guó)也應(yīng)該盡快高度重視該�(xiàng)新技�(shù)的研究和�(kāi)�(fā)�

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