MCM即Module-to-Chip。在集成电路设计中,模块封装出现后,计算机的硬件系统设计工作量大大减轻。MCM作为集成电路封装的一种,是多个芯片和/或电容电阻元器件组成的封装结构。由于各芯片在同一个MCM结构中,需要电气和机械连接,因此MCM的技术难度和成本要比单独封装单个芯片高。相比于单芯片封装,MCM封装有许多优点,例如它可以大幅度减少整体板面积,提高整体硬件性能。
目前MCM的封装可以分为三种类型:第一种类型是一体式封装,即将所有的集成电路芯片和其他器件从同一个面封装到同一个实例。第二种类型是分体式封装,即将所有的电路芯片和其他器件封装在各自的封装器中,而这些器件之间的机械连接和电气连接由印制电路板(PCB)进行。第三种类型是半一体式封装,在这种封装方式中,一个或几个集成电路芯片被实际地封装在MCM系统内的其他集成元件中,被称为载板。
按照芯片数量的多少,可将MCM封装分为双芯片(dual-chip)MCM和三芯片(triple-chip)MCM。如图:
MCM的封装工艺可以分为三个步骤:第一步为MCM基板的制造,第二步为器件的装配,第三步为组装工艺,三步要求技术的要求都很高。
由于MCM的器件硬件结构较为复杂,除了一些传统的制造技术,例如压铸、注射成型、压合嵌入、印刷制造等方法外,人们还采用了一些新技术。例如,采用先进的控制工艺可以在较低的温度下进行焊接;还可以采用紫外线固化技术实现精密的制造工艺。
MCM封装在集成电路领域的应用非常广泛,如通讯设备、计算机、汽车、医疗等。在通信领域,其封装技术已经成为飞速发展的无线通信和宽带网络技术的基础,作为演示电路、放大器、微控制器、数字信号处理器等元器件的载体使用。
MCM的封装方式提供了更为高效的电器设计方法以及成本和功耗的控制,可以减少电路板占用空间,这在很多应用场景中非常重要。在汽车电子领域,MCM封装可以减少轻拍、跳跃和其他在汽车行驶过程中导致电子元器件不稳定的因素,属于高稳定性的电路。