Многокристальный модуль (Multichip Module, MCM) — это электронный модуль продвинутой упаковки (advanced packaging), в котором несколько полупроводниковых кристаллов (dies) и, возможно, пассивные компоненты монтируются на общую межсоединительную подложку (interposer). Кристаллы располагаются в непосредственной близости друг от друга и соединяются между собой и с выводами модуля, образуя единую функциональную систему. МCM является предшественником современных систем в корпусе (System-in-Package, SiP).
Конструкция и технология
Подложка MCM служит для разводки сигналов и монтажа компонентов. Она может быть керамической (например, Al₂O₃ по технологии LTCC — Low-Temperature Cofired Ceramic), органической (на основе материала, подобного FR-4) или кремниевой (silicon interposer). Кристаллы крепятся к подложке методом Chip-on-Board (COB) с использованием проволочной разварки (wire bonding) или технологии Flip-Chip. Модуль затем герметизируется в корпусе или защищается компаундом.
Преимущества и применение
Основное преимущество — повышение производительности за счёт сокращения длины межсоединений между кристаллами по сравнению с их размещением на обычной печатной плате. Это снижает паразитную индуктивность и ёмкость, позволяя работать на более высоких частотах. MCM применялись и применяются в высокопроизводительных вычислительных системах, суперкомпьютерах (например, мейнфреймах IBM), космической и военной технике, а также в высокочастотных СВЧ-устройствах.
Связь с современными технологиями
Концепция MCM эволюционировала в технологии SiP и 2.5D/3D-интеграции, где несколько кристаллов монтируются на кремниевую межсоединительную подложку с высокой плотностью TSV-переходов (Through-Silicon Vias). Для контрактного производcтва изготовление и сборка таких модулей относится к услугам высшего уровня сложности (advanced system integration) и требует специализированных линий и экспертизы.
Источники: Специализированная литература по технологии упаковки интегральных схем (например, Rao R. Tummala «Fundamentals of Microsystems Packaging»), стандарты JEDEC, исторические и технические обзоры по MCM-технологиям.