多芯片组件(MCM)的可测性设计

为克服在线测试技术测试MCM时不能达到满意的故障覆盖率的困难,采用可测性技术对MCM进行设计.根据MCM的特点和测试要求,提出了在JTAG标准基础上扩展指令寄存器,添加专门的用户指令,融合扫描通路法、内建自测试法等可测性方法,分层次地对MCM进行全面测试.建立模型进行验证的结果表明:该方法能有效地测试MCM,缩短了测试时间,故障覆盖率达到95%以上.

3D-MCM高集成微波模块的热设计研究和应用

文中针对3D-MCM高集成模块的散热问题,研究了3D-MCM组件在高能量密度、高集成度下的热设计,并以3D-MCM信号处理组件为例,根据信号处理组件电性能设计和封装布局设计要求,建立了参数化的有限元仿真模型。经过布局迭代、散热方式优化和组件材料优化,组件的等效热导率高达76 W/(m·K),封装基板局部的热导率可达183 W/(m·K)。基于氮化铝基板和纳米银等高导热材料,实现了高集成信号处理组件的高效散热设计。

MCM封装技术中的基板设计与分析

通过采用多芯片组件封装技术,将6种由不同集成电路工艺实现的不同类型的芯片集成在单个封装内,简化了系统设计,实现了产品小型化的目标。同时,还详细给出了Zeni EDA工具下的MCM基板设计流程以及MentorPCB环境下的多芯片组件热分析方法。

制造开关电路的MCM对基板尺寸的要求

文中就采用MCM制造开关电路时 ,对基板尺寸的要求进行了分析。

无线传感网3D-MCM封装结构的设计与实现

设计和实现了一种新型的三维多芯片组件(3D-MCM)。采用融合了FCOB(flip-chip onboard)、COB(chip on board)、BGA(ball grid array)等技术的三维封装(3D packaging)形式,通过倒装焊和引线键合等互连技术在高密度多层有机基板上实现了塑封BGA器件和裸芯片的混载集成。对器件结构的散热特性进行了数值模拟,并对热可靠性进行了评估。实现了电功能和热机械可靠性,达到设计要求并付诸应用。

多芯片组件技术应用实例

给出了一个基于硅基板的6芯片MCM设计实例。设计中对散热、耐压及抗干扰等进行了优化,使用Zeni EDA工具进行MCM布局、硅基板的版图设计。该MCM经上海市集成电路设计研究中心测试,温升小于10℃、耐压达到70 V。

多芯片组件技术的发展

本文综述了多芯片组件（ＭＣＭ）的制造工艺和设计技术的发展现状，展望了ＭＣＭ的应用前景．

二维多芯片组件的分布矩阵热设计

基于矩阵的思想提出了一种在基板上排布主要功耗器件的矩阵方法——分布矩阵法(MD法)。分布矩阵法描述了利用有限元仿真法建立的,类似于多芯片组件芯片组的分布矩阵基本方法。以风冷散热为载体,利用Icepak热设计软件对分布矩阵的形状、尺寸以及芯片在矩阵中的分布位置进行了进一步的仿真验证。最后得出了一种适用于风冷散热方式、规则基板的分布矩阵,并给出了它相应的适用范围。

基于柔性基板的异构多芯片三维封装散热仿真与优化设计

随着移动终端的广泛应用,射频多芯片系统封装结构的小型化、系统的集成化将导致功率密度的直线上升,同时,芯片各异性的特点将产生温度分布不均的现象,从而催生亟需解决的热管理问题。针对包含5款芯片的典型的射频前端系统,在POP封装基础上,提出柔性基板封装结构设计方案,并应用ANSYS ICEPAK三维数值分析法进行仿真计算,验证得到如下结果:1柔板同层的温差降低到POP结构的6%,异层的温差降低到POP结构的4%,避免了热点的出现;2柔板封装结温随下层屏蔽罩的厚度增大而减小,但尺寸的变化对其影响相对较小;3与铝基相比,铜屏蔽罩能够起到更好的散热作用。研究结果为射频异构多芯片三维封装优化设计提供了参考方案。

多芯片模块互连可靠性预测分析

为了预测多芯片模块(MCM)的互连短路和断路失效,采用ANSYS参数化设计语言(APDL)实现了由2个Si开关芯片和2个GaAs低噪声放大器芯片组成的高集成度双通道MCM的3D自动建模。对不同工作条件下的MCM进行了热传导分析。基于原子通量散度(AFD)原理,采用有限元分析(FEA)法对该MCM在不同工作温度和电压下的互连可靠性进行了分析,得到该MCM在不同工作条件下的AFD分布、温度分布,以及温度、AFD与工作电压的关系曲线。结果表明,芯片和塑封材料的温度随着工作电压的升高而增加,且该MCM的互连可靠性随着温度和工作电压的增加而显著降低。研究结果可为MCM的版图设计提供参考,以保障其互连可靠性。

X波段氮化镓小型化T/R组件的设计与实现

针对高功率T/R组件的小型化问题,提出了一种X波段氮化镓(Ga N)小型化T/R组件的设计与实现方法。在小型化尺寸内实现了4个收发通道,内部包含了318个元器件。对组件复杂功能及由此带来的工艺装配问题和热问题进行了阐述与分析。研制出了采用多功能芯片技术、多层复合基板技术和多芯片组装(MCM)技术的组件,内部高度集成,实现了小型化。测试结果表明,组件尺寸为65 mm×60 mm×8.5 mm,发射输出功率≥30 W,实现了小型化和良好的电气性能。

一种数字微镜器件的倒装封装设计

数字微镜器件是由MEMS工艺制成的数字式光反射开关阵列组成,其I/O管脚工作频率高达800 MHz。针对数字微镜器件的对光电两方面性能的严格要求,设计了一种数字微镜器件的封装结构。首先选择倒装封装技术来减小寄生参数,提高器件响应速度;其次优化了板层结构,采用玻璃基底和遮光层来满足光学要求;最后通过对信号完整性和电源完整性问题的仿真设计,满足了电学性能要求,完善了封装基板设计流程。对制作出的微镜器件封装进行测试,在800 MHz的数据频率下,眼图结果与仿真结果较为吻合,降低了封装对信号完整性的影响,达到封装设计要求的指标。