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概述2026

    多芯片組件（Multi-Chip Module，簡稱MCM）是在混合集成電路（HIC）的技術基礎上逐步發(fā)展而來的一種高技術電子產(chǎn)品。其核心是將多個大規(guī)模集成電路（LSI）、超大規(guī)模集成電路（VLSI）芯片，以高密度的方式組裝在多層互連基板之上，隨后共同封裝在同一個外殼內(nèi)部，最終形成一款兼具高密度、高可靠性特點的專用電子產(chǎn)品。從技術應用層面來看，多芯片封裝技術在一定程度上能夠有效緩解芯片功能過于復雜所帶來的研發(fā)壓力。這是因為多芯片方案可以借助多個完全獨立的成熟芯片搭建完整系統(tǒng)，無論是從成本控制角度還是技術實現(xiàn)難度角度分析，單芯片方案的研發(fā)難度都遠高于多芯片方案。當前，電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)出小型化、便攜式的鮮明特征，產(chǎn)品外部尺寸的不斷縮小，必然會壓縮芯片的可用布線空間，這就對封裝技術提出了更高要求，迫使封裝技術不斷優(yōu)化自身尺寸，以適配更小型化的產(chǎn)品需求。而MCM封裝技術恰好能夠有效提升組裝密度、縮短芯片間的互連長度、減少信號傳輸延遲，同時顯著減小產(chǎn)品的體積與重量；此外，它還可以將不同工藝類型的芯片整合在一起，從而在單片集成電路上實現(xiàn)較為完整的系統(tǒng)功能，同時進一步提升系統(tǒng)的性能保密性與運行可靠性。

    根據(jù)工藝方法與基板材料的不同，MCM可劃分為MCM-C、MCM-D、MCM-L三大類。其中，MCM-C中的“C”代表Ceramics（陶瓷），其基板采用絕緣層陶瓷材料制成，通過厚膜印刷技術制作導體電路，再運用共燒工藝完成基板的成型；MCM-D中的“D”代表Deposition（淀積），該類型采用淀積薄膜的方法，將導體材料與絕緣層材料交替疊加，制成多層連線基板；MCM-L中的“L”代表Laminate（層壓），主要通過印制電路板疊合的方式，制作多層互連基板。近年來，隨著MCM技術的持續(xù)發(fā)展與完善，為了彌補上述各類MCM的自身缺陷，又衍生出了MCM-D/L、MCM-D/C、MCM-D/Si、MCM-Si等多個分支產(chǎn)品。各類MCM的具體特性對比詳見表1。

MCM的結構主要由IC裸芯片、芯片互連、多層基板以及封裝外殼等部分組成，其內(nèi)部結構如圖1所示（以MCM-C/D類型為例）。其中，IC裸芯片是整個MCM組件的信號來源，同時也是功率供給核心，它通過凸點與多層基板實現(xiàn)連接；封裝外殼則起到了防止外部污染物侵入、緩解機械應力的作用，同時還能為組件提供良好的散熱功能，保障組件穩(wěn)定運行。

MCM的設計與制造技術具有較高的復雜性，涵蓋了IC裸芯片與凸點制造、芯片互連、多層基板制造以及封裝等多個關鍵環(huán)節(jié)，具體流程如圖2所示。

MCM芯片互連組裝技術，是指通過特定的連接方式，將各類元件、器件組裝到MCM基板上，再將組裝好元器件的基板安裝在金屬或陶瓷封裝外殼中，最終組成一個具備多種功能的MCM組件。該技術主要包括芯片與基板的黏結、芯片與基板的電氣連接、基板與外殼的物理連接以及基板與外殼的電氣連接四個核心部分。其中，芯片與基板的黏結通常采用導電膠或絕緣環(huán)氧樹脂來完成，其中含銀（Ag）導電環(huán)氧樹脂被廣泛應用于晶體管、IC、電容器與基板的粘連過程，其熱導率高于絕緣型環(huán)氧樹脂，能夠更高效地將芯片工作過程中產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，保障芯片穩(wěn)定工作；MCM芯片與基板的電氣連接主要有絲焊、TAB（載帶自動鍵合）和倒裝焊三種基本方式，在此基礎上，行業(yè)內(nèi)又逐步發(fā)展出微型凸點焊、C4（可控塌陷芯片連接）等更為先進的連接技術；基板與封裝外殼的物理連接主要有黏合劑連接、焊接和機械固定三種方式，其中黏合劑連接與焊接是目前應用最廣泛的兩種；基板與封裝外殼的電氣連接，則是通過絲焊過渡引線，將封裝外殼上的外引腳與基板上的互連焊區(qū)實現(xiàn)有效連接，確保信號與功率的正常傳輸。