TSV技术是3D SIP的关键
2011-11-30 19:56:25   来源：微迷   评论：0   点击：

硅通孔TSV（Through-Silicon Via）技术是半导体集成电路产业迈向3D SiP时代的关键技术。尽管3D封装可以通过引线键合、倒装（Flip Chip，FC）凸点等各种芯片通路键合技术实现，但TSV技术是潜在集成度最高、芯片面积/封装面积比最小、封装结构和效果最符合SiP封装要求、应用前景最广的3D封装技术，被誉为是继引线键合、TAB、FC之后的第四代封装技术，TSV也被称为终极三维互联技术。

TSV技术本质上并不是一种封装技术方案，而只是一种重要的工具，它允许半导体裸片和晶圆以较高的密度互连在一起。基于这个原因，TSV 在大型 IC 封装领域中是一个重要的步骤。  TSV工艺将传统的芯片之间引线连接的方式彻底改变，  通过在芯片晶圆上开凿微型导孔来实现上下的导通。  采用TSV工艺后，  封装流程就放弃了金属引线键合工艺，  而增加了蚀刻和钻孔等步骤。 TSV技术一般和WLCSP 相结合，工艺流程上可以先钻孔和后钻孔。  其具体的流程基本包含以下：贴膜 –>  打磨 –>  蚀刻 –>  绝缘层处理 –>  钻孔 –>  溅镀 –>  贴装  –>  切割。

德州仪器(TI)的研究人员认为，WLCSP正在向标准化的封装结构发展。WLCSP可以包含WLCSP IC、MEMS IC和无源器件的组合，并且这些器件通过硅通孔(TSV)技术互连。下图所展示的就是一个基于TSV的晶圆级封装芯片结构，通过TSV工艺，将逻辑器件、MEMS器件，甚至被动器件在晶圆级封装在一起。

图1 采用TSV技术的3D SIP封装结构 

根据半导体业内厂商及专业研究机构预测，从2011年开始，TSV技术将会渗透到DSP、NAND Flash、DRAM、RF 等芯片领域；未来，基于TSV技术的3D-SiP封装将进一步应用至CPU、GPU、传感器、MEMS等各类领域。TSV技术将成为3D SiP的主流封装技术。