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電子發燒友網>電子資料下載>可編程邏輯>EDA-教程>PCB設計規則>用于倒裝芯片設計的重新布線層布線技術解析

用于倒裝芯片設計的重新布線層布線技術解析

2017-12-01 | rar | 0.8 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

工程師在倒裝芯片設計中經常使用重新布線層(RDL)將I/O焊盤重新分配到凸點焊盤,整個過程不會改變I/O焊盤布局。然而,傳統布線能力可能不足以處理大規模的設計,因為在這些設計中重新布線層可能非常擁擠,特別是在使用不是最優化的I/O凸點分配方法情況下。這種情況下即使采用人工布線,在一個層內也不可能完成所有布線。
  隨著對更多輸入/輸出(I/O)要求的提高,傳統線綁定封裝將不能有效支持上千的I/O。倒裝芯片裝配技術被廣泛用于代替線綁定技術,因為它不僅能減小芯片面積,而且支持多得多的I/O。倒裝芯片還能極大地減小電感,從而支持高速信號,并擁有更好的熱傳導性能。倒裝芯片球柵陣列(FCBGA)也被越來越多地用于高I/O數量的芯片。
  用于倒裝芯片設計的重新布線層布線技術解析
  圖1:倒裝芯片橫截面:信號線經過包括重新布線層在內的三個面。
  重新布線層(RDL)是倒裝芯片組件中芯片與封裝之間的接口界面(圖1)。重新布線層是一個額外的金屬層,由核心金屬頂部走線組成,用于將裸片的I/O焊盤向外綁定到諸如凸點焊盤等其它位置。凸點通常以柵格圖案布置,每個凸點都澆鑄有兩個焊盤(一個在頂部,一個在底部),它們分別連接重新布線層和封裝基板。因此重新布線層被用作連接I/O焊盤和凸點焊盤的層。
  用于倒裝芯片設計的重新布線層布線技術解析
  圖2:自由分配(FA)和預分配(PA)是兩種焊盤分配方法。外圍I/O(PI/O)和區域I/O(AI/O)是兩種倒裝芯片結構。
  倒裝芯片結構與焊盤分配
  以往研究已經明確了兩種倒裝芯片結構和兩種焊盤分配方法,如圖2所示。自由分配(FA)和預分配(PA)是兩種焊盤分配方法,而外圍I/O(PI/O)和區域I/O(AI/O)是兩種倒裝芯片結構。
  兩種焊盤分配方法的區別在于凸點焊盤和I/O焊盤之間的映射是否定義為輸入。自由分配的問題是,每個I/O焊盤都可以自由分配到任意凸點焊盤,因此分配與布線需要一起考慮。而對預分配來說,每個I/O焊盤必須連接指定的凸點焊盤,因此需要解決復雜的交叉連接問題。預分配問題的解決比自動分配要難,但對設計師來說則更加方便。
  兩種倒裝芯片結構分別代表不同的I/O布局圖案。AI/O和PI/O的挑戰分別在于將I/O放在中心區域和將I/O放在裸片外圍。目前PI/O更加流行,因為它簡單,設計成本低,雖然AI/O理論上可以提供更好的性能。
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