装相比,由于FCBGA
封装含有大的
内核通孔,因此对应的信号回路面积要大很多。图3比较了这两种封装类型,示出了近端串扰(NEXT)及远端串扰(FEXT)与频率
性能的关系。数据显示,与使用FCBGA封装相比,嵌入有源芯片型封装的性能可提升约4-5dB。

图4所示是当攻击信号在0和1 V间切换,且上升和下降时间都是250 ps时,受害信号时域静态模式串扰性能。该噪声波形显示,与使用FCBGA封装相比,嵌入有源芯片型封装在串扰性能方面可以得到大约35-40%的改善。

电源噪声性能—芯片上电源到地的电压噪声与通过封装的电源回路阻抗成正比。该阻抗是封装中电源与噪声连接的环路电感的函数,环路面积越大,阻抗也越大。内核通孔的存在导致输入阻抗较高,使得FCBGA封装比嵌入芯片型封装的电源环路面积高一个数量级。图5所示是FCBGA封装中,从载体基板顶部到底部的电源对地连接的简化示意图,图中给出了整个Z向距离的细节。由于不需要使用内核通孔,可以大大减小嵌入芯片型封装的环路面积。

热性能—在这两种封装形式下,从芯片p-n结上产生的大部分热量都是通过管壳和焊球散失的。不管是FCB
GA封装还是嵌入芯片型封装,芯片的反面都粘在一个铜散热片上,对应结到管壳的热阻性能基本一致(小于1C/W)。在FCBGA封装中,由于使用较厚的内核,热流通路更长、热阻更大。如果使用嵌入有源芯片封装,通过焊球的热流所对应的热阻会减小到常规FCBGA封装的三分之一,提高了整体热性能。
这一技术的一些突出特点包括:
■ 消除了焊接凸点制作工艺。介质层直接在芯片上组合叠加,并使用激光钻蚀的方法在介质层上制作连接到芯片焊盘的通孔;
■ 提供优越的信号和电源集成性能;
■ 与常规FCBGA封装相比提高了热性能;
■ 该技术由于消除了内核通孔,具有降低封装尺寸的潜力,减小从芯片到互连再到焊球的扇出面积,并且可以实现更多集成层次的真正芯片尺寸封装;
■ 该技术可以大大降低Z向尺寸;
■ 该技术目前在生产应用中受限于4层结构。

顺便指出的是,将现有的引线键合芯片转换为嵌入有源芯片型封装,需要使用再布线层(RDL),将引线键合芯片上位于边缘的芯片焊盘转换为嵌入型封装的面阵列分布。嵌入型封装中允许使用的最小凸点节距是200μm。如果引线键合芯片焊盘节距大于200μm,则没有必要使用RDL层。但在大多数应用中,芯片焊盘节距小于100μm。图6是一个RDL的设计示例,用于将引线键合芯片外围焊盘转换为面阵列。