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用于微电子的陶瓷互联

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用于微电子的陶瓷互连

  陶瓷互联技术在设计灵活性,密度,可靠性方面独具优势。这些陶瓷材料本身的固有优点使它成为高密度,高可靠应用的首选材料。陶瓷封装可分为薄膜,厚膜或多层几大类。

下表比较了几种陶瓷基板材料。

用于微电子的陶瓷互联

用于微电子的陶瓷互联


如果某种材料被设定为最终的基板材料,为了以提高可靠性,尤其是在芯片尺寸不断增大的情况下,最理想的是其热膨胀系数应与半导体芯片的(Si为3.5×10∧(﹣6)/℃,GaAs为7.5×10∧(﹣6)/℃)相匹配。低价电损耗也是需要的,因为它直接影响薄膜电路,厚膜电路的传输损耗。一般也需要高热导率,尤其是在那些需要把芯片热量传递出去的功率器件中。热管理是当今先进电子机械设计中一个很关键的要素。

在半导体器件中数据的传输速度已成为研究的焦点,然而,信号必须通过封装材料来传输,而封装材料的水平却跟不上电子器件的发展,封装已成为限制微电子器件传输速度的因素之一。由下面公式可知,传输时间延迟与封装材料的介电常数有关:

用于微电子的陶瓷互联

用于微电子的陶瓷互联


式中l-----电路的长度:
c--------光速
K----------传输介质的介电常数

  因此,在低价介电常数介质里(如硅酸盐)进行设计师比较理想的。如相对介电常数约为4的二氧化硅产生的传输延迟大约是真空中的两倍,而相对介电常数为10的氧化铝产生的传输延迟大约是真空中的三倍。


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