摘要：多芯片组件技术（mcm）是现代组装技术的新概念，它的出现促进了smt（表面贴装技术）与smd（表面贴装元器件）的发展和革新，并将成为高密度、高性能、多功能封装的最佳选择。

为了适应目前电路组装高密度要求，微电子封装技术的发展日新月异，各种新技术、新工艺层出不穷。最新出现的csp（芯片尺寸封装）使裸芯片尺寸与封装尺寸基本相近，这样在相同封装尺寸时有更多的i/o数，使电路组装密度大幅度提高。但是人们在应用中也发现，无论采用何种封装技术后的裸芯片，在封装后裸芯片的性能总是比未封装的要差一些。于是人们对传统的混合集成电路（hic）进行彻底的改变，提出了多芯片组件（multichipmodule，即mcm）这种先进的封装模式。
mcm是90年代以来发展较快的一种先进混合集成电路，它把几块ic芯片或csp组装在一块电路板上，构成功能电路板，就是多芯片组件，它是电路组件功能实现系统级的基础，图1展示了采用mcm封装技术的ibmpower5处理器，可以清楚地看到它由八块芯片构成。随着mcm的兴起，使封装的概念发生了本质的变化，在80年代以前，所有的封装是面向器件的，而mcm可以说是面向部件的或者说是面向系统或整机。mcm技术集先进印刷电路板技术、先进混合集成电路技术、先进表面安装技术、半导体集成电路技术于一体，是典型的垂直集成技术，对半导体器件来说，它是典型的柔性封装技术，是一种电路的集成。mcm的出现使电子系统实现小型化、模块化、低功耗、高可靠性提供了更有效的技术保障，是微电子学领域的一项重大变革技术，对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域将产生重大影响。
图1采用mcm封装技术的ibmpower5处理器(略)

mcm的基本类型
根据互连和封装电子学会（ipc）标准，现在所用的mcm分为三类：mcm-c、mcm-d和mcm-l，分类按基材种类划分。mcm-c（multichipmodule-ceramic）采用陶瓷烧制基材，导体是一层层烧制金属制成的，层间的通孔互连与导体一块生成。电阻可以在外层进行烧制，最后用激光修整到精确值。所有导体和电阻都印刷到基板上，加工方法颇为复杂；mcm-d(multichipmodule-depositedthinfilm)采用沉积硅基片，制造过程类似于集成电路。基片是由硅和宽度在1m~1mm之间的导体构成，通孔则是由各种金属通过真空沉积而形成；mcm-l(multichipmodule-laminate)采用层压有机基材，制造采用普通印制板的加工方法。应用印刷和蚀刻法制成铜导线，钻出盲孔、埋孔和通孔并镀铜，内层的互连由eda（电子设计自动化）软件设计来定。mcm-l由于采用普通的印制电路板的加工方法，具有低成本、工期短、投放市场时间短的绝对优势。

mcm的基本特点
mcm是在高密度多层互连基板上，采用微焊接、封装工艺将构成电子电路的各种微型元器件（ic裸芯片及片式元器件）组装起来，形成高密度、高性能、高可靠性的微电子产品（包括组件、部件、子系统、系统）。它是适应现代电子系统短、小、轻、薄和高速、高性能、高可靠性、低成本的发展方向而在多层印制板（pcb）和表面安装技术（smt）的基础上发展起来的新一代微电子封装与组装技术，是实现系统集成的有力手段。典型的mcm应至少具有以下特点：
mcm是将多块未封装的ic芯片高密度安装在同一块基板上构成的部件，省去了ic的封装材料和工艺，节约了原材料，减少了制造工艺，缩小整机/组件封装尺寸和重量。
mcm是高密度组装产品，其互连线长度极大缩短，与封装好的smd相比，减少了外引线寄生效应对电路高频，高速性能的影响，芯片间的延迟减少了75%。
mcm的多层布线基板导体层数应不小于4层，能把数字电路，模拟电路，功能器件，光电器件等合理地制作在同一部件内，构成多功能高性能子系统或系统，使线路之间的串扰噪声减少，阻抗易控，电路性能提高。
mcm技术多选用陶瓷材料作为组装基板，因此，与smt用pcb基板相比，热匹配性能和耐冷热冲击力要强的多，因而使产品的可靠性获得了极大的提高。
mcm集中了先进的半导体ic的精细加工技术，厚、薄膜混合集成材料与工艺技术，厚膜、陶瓷与pcb的多层基板技术以及mcm电路的模拟、仿真、优化设计、散热和可靠性设计、芯片的高密度互连与封装等一系列技术。因此，有人称其为混合形式的全片集成wsi（wafer-scaleintegration）技术。

csp的出现促进mcm的发展
对mcm的制作成品率影响最大的莫过于ic芯片。因为mcm高成品率要求各类ic芯片都是确实的芯片kgd（knowngooddie），而裸芯片无论是芯片制造商还是使用者都难以进行全面测试老化筛选，因而给组装mcm带来无法确定芯片性能的不利因素。一旦装上的芯片不合格，这块mcm就会不合格并难以返修。例如，一个系统被设计成带12个电路芯片的mcm，假设其优质品的概率全部是95%，那么该mcm合格的概率就等于0.95的12次幂，即合格率降为54%，这样的结果导致大约两个mcm就有一个需要返修、重做，生产成本增加。正是成本和成品率阻碍着mcm的应用和发展。而成本又与成品率息息相关，因此，如何提高mcm