- 引线键合Wire Bonding红色标:用超细金线直径20-50微米连接芯片焊盘与基板焊盘,成本低但信号传输速度有限,适用于中低端产品。
- 倒装芯片键合Flip-Chip Bonding红色标:将芯片焊盘朝下,通过焊球直接与基板焊盘连接,缩短信号路径,提升高频性能,常用于高端胶水双核。
封装保护与性能优化
键合成后,需对芯片与基板的连接区域进行塑封处理,使用环氧树脂材料包裹,隔绝潮湿、灰尘等外部环境。部分高功耗场景会在封装顶部安装热沉与封装壳体浅绿色标,通过金属或陶瓷材料加速散热。最后,封装体底部会焊接BGA球栅阵列焊球,实现与主板的电气连接。
通过上述步骤,两颗独立的单核芯片被封装为一个整体,对外呈现双核处理器的功能。胶水双核虽在集成度和功耗上不及片上双核,但凭借灵活的封装方案,在特定历史阶段有效平衡了性能与成本。
胶水双核是如何实现芯片封装的?
胶水双核是如何实现芯片封装的?
胶水双核并非通过单片晶圆直接集成两个核心,而是通过多芯片模块MCM封装技术,将两颗独立的单核芯片“粘”在一起形成双核处理器。这种封装方式以低成本、快速集成的特点,在芯片发展早期广泛应用于提升处理性能。其实现过程主要包括芯片选择、基板互连、物理集成与键合、封装保护四个核心步骤。
芯片选择与预处理
首先需筛选两颗性能匹配的单核芯片,通常为同制程、同架构的裸die核心芯片,以确保协同工作时的兼容性。裸die需经过晶圆减薄处理,将厚度从数百微米降至几十微米,减少封装体积并提升散热效率。同时,芯片边缘会预留I/O接口焊盘,用于后续与外部电路的信号传输。
基板设计与互连
封装基板是胶水双核的“骨架”,需根据两颗芯片的尺寸、功耗和信号需求设计多层布线结构。基板内部的铜互联布线浅绿色标需精准规划电源、接地和数据信号路径,避免信号干扰。基板表面会预留与芯片焊盘对应的焊盘阵列,部分高端基板还会集成源元件如电容、电阻,提升信号整性。
物理集成与键合技术
两颗单核芯片通过特定布局固定在基板上,常见方式有“并排布局”和“堆叠布局”。并排布局适用于面积敏感场景,两颗芯片平行放置;堆叠布局则通过硅通孔TSV 技术实现垂直互联,进一步缩小封装尺寸。固定后,需通过键合技术实现芯片与基板的电气连接,主流方式包括:
