芯片堆疊技術在系統(tǒng)級封裝SiP中的應用存？

芯片堆疊技術在SiP中應用的非常普遍，通過芯片堆疊可以有效降低SiP基板的面積，縮小封裝體積。目前來看，芯片堆疊的主要形式有四種：金字塔型堆疊，懸臂型堆疊，并排型堆疊，硅通孔TSV型堆疊。

為什么芯片可以進行堆疊呢？這里面我們講的主要是未經(jīng)過封裝的裸芯片。曾經(jīng)有用戶問我，封裝好的芯片可不可以進行堆疊呢？一般來說是不可以的，因為封裝好的芯片引腳在下表面直接焊接到基板上，而裸芯片的引腳一般在芯片上表面，通過鍵合的方式連接到基板。正是由于裸芯片引腳在上方，和基板的連接方式比較靈活，才有了芯片堆疊的可行性，參看下圖。

1金字塔型堆疊

金字塔型堆疊是指裸芯片按照至下向上從大到小的方式進行堆疊，形狀像金字塔一樣，故名金字塔型堆疊，這種堆疊對層數(shù)沒有明確的限制，需要注意的是堆疊的高度會受封裝體的厚度限制，以及要考慮到堆疊中芯片的散熱問題。金字塔型堆疊參看下圖。

2懸臂型堆疊

懸臂型堆疊是指裸芯片大小相等，甚至上面的芯片更大的堆疊方式，通常需要在芯片之間插入介質，用于墊高上層芯片，便于下層的鍵合線出線。這種堆疊對層數(shù)也沒有明確的限制，同樣需要注意的是堆疊的高度會受封裝體的厚度限制，以及要考慮到堆疊中芯片的散熱問題。懸臂型堆疊參看下圖。

3并排型堆疊

并排堆疊是指在一顆大的裸芯片上方堆疊多個小的裸芯片，因為上方小的裸芯片內(nèi)側無法直接鍵合到SiP封裝基板，所以通常在大的裸芯片上方插入一塊硅轉接板，小的裸芯片并排堆疊在硅轉接板上，通過鍵合線連接到硅轉接板，硅轉接板上會進行布線，打孔，將信號連接到硅轉接板邊沿，然后再通過鍵合線連接到SiP封裝基板。并排型堆疊參看下圖。

4 硅通孔TSV型堆疊

硅通孔TSV型堆疊一般是指將相同的芯片通過硅通孔TSV進行電氣連接，這種技術對工藝要求較高，需要對芯片內(nèi)部的電路和結構有充分的了解，因為畢竟要在芯片上打孔，一不小心就會損壞內(nèi)部電路。這種堆疊方式在存儲領域應用比較廣泛，通過同類存儲芯片的堆疊提高存儲容量。目前也有將不同類芯片通過TSV連接，這類芯片需要專門設計才可以進行堆疊。TSV型堆疊參看下圖。

上面介紹的是SiP設計中四種最基本的芯片堆疊方式。

在實際應用的時候，這幾種堆疊方式可以組合起來形成更為復雜的堆疊。另外，還有通過將鍵合芯片和倒裝焊芯片進行堆疊，通過柔性電路折疊的方式對芯片進行堆疊，以及通過POP形式的堆疊等幾種，這些芯片堆疊方式在SiP設計中也比較常見。

審核編輯 ：李倩