TSV(Through-Silicon Via)指的是在芯片上通過硅材料制作的垂直通道,用于連接芯片的頂部和底部。TSV封裝則是把引腳或是BGA等標準封裝方式替換成TSV進行連接。
1.TSV封裝的工藝流程
TSV封裝的工藝流程包括以下幾個主要步驟:
- 制備芯片:在晶圓上進行前期處理,包括刻蝕、清洗等操作。
- 形成TSV結構:采用深度蝕刻技術在芯片中央打孔,并將Tungsten等金屬填充進去,最終形成具有電氣連接功能的垂直微通道。
- 加工背面:反轉(zhuǎn)晶圓并在背面進行加工處理,以便后續(xù)封裝操作的完成。
- 襯底/封裝:將芯片表面與基板通過高溫燒結、PPG等方式進行粘合,然后利用金箔、wire bond等技術將電路焊接到基板或是PCB上,最后進行封裝。
2.TSV封裝的優(yōu)勢
相比傳統(tǒng)的連線方式,TSV封裝具有以下幾個優(yōu)勢:
- 更小的占用面積:采用垂直連接方式可以減少芯片之間的距離,使整體構造更緊湊。
- 更好的電性能:TSV的體積比普通線路小,導致了電氣傳輸速度更快、信號反應時間更短、耗能更低等方面的提升。
- 更強的可靠性:TSV的引腳由硅材料制作,與芯片本身是同質(zhì)材料,避免了使用塵埃和濕氣的過程中雙方因膨脹系數(shù)不一致而產(chǎn)生的應力問題。
3.TSV封裝的應用領域
目前TSV封裝已廣泛應用于半導體領域,例如3D IC堆疊技術、MEMS傳感器等,也在可穿戴設備、醫(yī)療器械、無人駕駛汽車等高端領域得到了應用。隨著技術的不斷升級,相信它的應用范疇還將不斷擴展。
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