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 在1990年代,半导体封装在新技术和工艺开发方面取得了稳步的进展。特别是临近世纪之交时,和技术的快速发展相对应,创新能力也达到了高潮。首先, BGA占据了封装的领先地位。BGA方式降低了封装尺寸、提高了I/O速度、改善了性能和工艺,生产成本也达到了可以接受的水平。接着CSP封装,它I/O速度更快,性能更好,组装更容易,成本更合理,可靠性更好,封装尺寸显著缩小,达到或接近芯片的大小。显然,封装技术快到极限了,在X和Y方向上,其大小和芯片已经几乎完全相等了。
现在,晶片薄型化技术使芯片厚度达到了100, 75 甚至50μm的水平,从而使发展重点转向Z轴和封装堆叠技术上。实际上,通过晶片的薄型化,目前许多堆叠封装技术已经能使多芯片封装的纵向厚度达到昨日的BGA和CSP水平,甚至更薄（约１.２mm）。看起来Z轴是最终的发展前沿的领域,封装厂商正在开发各种堆叠式封装技术。
在和许多封装供应商的谈话中,我们发现他们对3D封装的热情越来越高。然而,在广泛接受这项技术之前还必须解决一些问题。从现有和开发中的各种技术来看,仅用一种复杂而全面的万能方法就可以解决所有问题的可能性很小。就象BGA和CSP一样,将来会出现许多堆叠式封装形式。这是个好消息,因为各种应用都会有相应的封装方法能满足各种要求。
3D封装要考虑的要素包括电路基板的层叠和折叠、引线焊接、倒装芯片封装技术、导电胶或内连线的组合等等,通过混合使用各种技术,最终将倒装芯片和无铅或低熔点焊球堆叠在一起。
至于是芯片还是封装堆叠问题,看起来大部分应用倾向于堆叠式封装。芯片堆叠和封装堆叠相比较,主要的区别是芯片堆叠带来了如何保证芯片合格的问题,而封装堆叠的优点是所使用的芯片是事先经过测试合格的。此外,还有一个区别是合格的堆叠封装可以接受多家供应商,而不需要花费很多新的开发时间和成本。
显然,目前的BGA和CSP结构有力地推动了3D封装的发展。尽管我们现在还处于该技术是否能被人们广泛接受的早期阶段,还有很多问题有待解决,但是客户很快就会希望3D封装方法能在一些移动无线系统中得到应用。也许每种应用都需要独特的封装技术,但是在现有的各种堆叠式封装革新技术中,你就有可能找到最合适的一种。
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