为什么有的芯片是引脚封装，而手机芯片则是用的底部BGA球珊封装？

为什么有的芯片是引脚封装，而手机的芯片则是用的底部BGA球珊阵列封装？

所谓的芯片，其实只有中间很小的一部分，仔细看它的结构，芯片是正面朝上，内部的电路会连接到四周的凸块。

 

然后再一根一根打线，打出比头发丝还要细的金线，连接到引脚。然后再用外壳沾连保护，这种封装又称为打线封装。

 

随著芯片的功能越多，四周引脚数量也要随之增加，相应的外壳体积就不得不做得更大。如果要做成手机处理器级别的芯片，估计光一块芯片体积就得和手机差不多大，很显然这种封装肯定不合适。

我们再来看看，另一种封装是如何解决体积问题的。拆开芯片外壳，芯片是正面朝下。

 

然后整面铺满凸块，这些凸块紧贴著一块导线载板，导线载板的线路是直接穿孔到另一面。然后直入金属球，芯片就是通过这些金属球和外部连接，对比之前面积变得更小，引脚数量可以变得非常多。

如果是用在手机里的芯片，到这一步还不够。手机芯片除了核心计算，还有存储、基带、其他等等多种模块，也就是要将多个模块的芯片实现相互通信，并且整合在一个封装里。它的原理是将所有芯片模块朝下，放很多非常细微的凸块。

然后接上一块硅中介板，利用化学的方法在硅中介板时刻出线路。并且这些线路是穿孔打通，线路只有10微米，约为头发丝的1/10。然后在底部再放金属凸块连接导线载板。导线载板的线路同样也是穿孔打通，再接上非常多的金属球，这一种封装就是2.5D封装。目前许多芯片都是采用这种封装。

 

从实物可以看到背部的金属球非常密集，金属球之间的间距也非常窄。在焊接电路板的时候稍微有点倾斜，金属球非常容易接触焊盘，所以手机芯片的焊接环节会采用SMT贴片机。

 

 

利用机器来识别焊盘的位置精准贴装芯片，想要看压在中间的焊盘是否准确对准，直接看肯定是看不到的。所以SMT工厂会采用S-ray设备，它的原理类似于照S光，可以清楚看到内部的接触状况，透过这个镜头也能清楚看到非常细小的线路。

 

现在主流芯片采用的2.5D封装想要突破，无论怎么摆所有芯片模块都是平铺在一个面。但还有更加突破的技术则是连芯片本身也进行穿孔，也就是中间层的芯片本身既保持原功能，还要打孔起到上下相通的作用。所以要在晶体管时刻阶段就要考虑走线穿孔的问题，这个难度非常非常大。

目前能够做到穿孔的芯片，只有一种就是DRAM内存芯片。已经实现3D封装的芯片是用在摄像头的头像处理芯片 。

它的顶部是用于受光的传感器，中间是DRAM实现中间穿孔，底部则是用于逻辑运算的计算模块，正好组成一组3D封装。所以未来芯片的发展方向是将所有芯片实现穿孔堆叠在一起，这个难度非常非常难，目前还没能够实现。

以上就是芯片的封装原理。

审核编辑：刘清