CSP封裝技術(shù)問題

時間：2022-02-19 00:57:01 | 來源：信息時代

時間：2022-02-19 00:57:01 來源：信息時代

CSP是近幾年才出現(xiàn)的一種集成電路的封裝形式，目前已有上百種CSP產(chǎn)品，并且還在不斷出現(xiàn)一些新的品種。盡管如此，CSP技術(shù)還是處于發(fā)展的初期階段，因此還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。不同的廠家生產(chǎn)不同的CSP產(chǎn)品。一些公司在推出自己的產(chǎn)品時，也推出了自己的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)包括：產(chǎn)品的尺寸(長、寬、厚度)、焊球間距、焊球數(shù)等。Sharp公司的CSP產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)有如表1、表2。

在我國，要開發(fā)CSP產(chǎn)品，也需要建立一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以便幫助我們自己的CSP產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。

在CSP中，集成電路芯片焊盤與封裝基片焊盤的連接方式主要有三種：倒裝片鍵合、TAB鍵合、引線鍵合，因此，開發(fā)CSP產(chǎn)品需要開發(fā)的封裝技術(shù)就可以分為三類。

①開發(fā)倒裝片鍵合CSP產(chǎn)品需要開發(fā)的封裝技術(shù)

(a)二次布線技術(shù)二次布線，就是把IC的周邊焊盤再分布成間距為200微米左右的陣列焊盤。在對芯片焊盤進行再分布時，同時也形成了再分布焊盤的電鍍通道。

(b)凸點形成(電鍍金凸點或焊料凸點)技術(shù)。在再分布的芯片焊盤上形成凸點。

(c)倒裝片鍵合技術(shù)。

把帶有凸點的芯片面朝下鍵合在基片上。

(d)包封技術(shù)。

包封時，由于包封的材料厚度薄，空洞、裂紋的存在會更嚴(yán)重的影響電路的可靠性。因此，在包封時要減少甚至避免孔洞、裂紋的出現(xiàn)。另外，還要提高材料的抗水汽滲透能力。因此，在CSP產(chǎn)品的包封中，不僅要提高包封技術(shù)，還要使用性能更好的包封材料。

(e)焊球安裝技術(shù)。

在基片下面安裝焊球。

(f)在開發(fā)疊層倒裝片CSP產(chǎn)品中，還需要開發(fā)多層倒裝片鍵合技術(shù)。

開發(fā)引線鍵合CSP產(chǎn)品需要開發(fā)的封裝技術(shù)

目前，有不少的CSP產(chǎn)品(40%左右)是使用引線鍵合技術(shù)來實現(xiàn)芯片焊盤和封裝外殼引出焊盤間的連接的。開發(fā)引線鍵合CSP產(chǎn)品需要開發(fā)如下一些封裝技術(shù)。

(a)短引線鍵合技術(shù)

在基片封裝CSP中，封裝基片比芯片尺寸稍大(大1mm左右)；在引線框架CSP中，引線框架的鍵合焊盤伸到了芯片上面，在鍵合時，鍵合線都很短，而且弧線很低。而在鍵合引線很短時，鍵合引線的弧線控制很困難。

(b)包封技術(shù)

在引線鍵合CSP的包封中，不僅要解決倒裝片CSP包封中的有關(guān)技術(shù)問題，還要解決包封的沖絲問題。

(c)焊球安裝技術(shù)。

(d)在開發(fā)疊層引線鍵合CSP的產(chǎn)品中，還需要開發(fā)多層引線的鍵合技術(shù)。

③開發(fā)TAB鍵合CSP產(chǎn)品需要開發(fā)的封裝技術(shù)

(a)TAB鍵合技術(shù)。

(b)包封技術(shù)。

(c)焊球安裝技術(shù)。

④開發(fā)圓片級CSP產(chǎn)品需要開發(fā)的新技術(shù)

(a)二次布線技術(shù)。

(b)焊球制作技術(shù)。

(c)包封技術(shù)。

(d)圓片級測試和篩選技術(shù)。

(e)圓片劃片技術(shù)。

要開發(fā)CSP產(chǎn)品，還必須解決與CSP封裝相關(guān)的材料問題。

①CSP產(chǎn)品的封裝基片

在CSP產(chǎn)品的封裝中，需要使用高密度多層布線的柔性基片、層壓樹脂基片、陶瓷基片。這些基片的制造難度相當(dāng)大。要生產(chǎn)這類基片，需要開發(fā)相關(guān)的技術(shù)。同時，為了保證CSP產(chǎn)品的長期可靠性，在選擇材料或開發(fā)新材料時，還要考慮到這些材料的熱膨脹系數(shù)應(yīng)與硅片的相匹配。

包封材料

由于CSP產(chǎn)品的尺寸小，在產(chǎn)品中，包封材料在各處的厚度都小。為了避免在惡劣環(huán)境下失效，包封材料的氣密性或與被包封的各種材料的粘附性必須良好；有好的抗潮氣穿透能力，與硅片的熱膨脹匹配；以及一些其它的相關(guān)性能。

CSP產(chǎn)品的價格也是一個重要的問題。目前，CSP產(chǎn)品的價格都比較貴，是一般產(chǎn)品的一倍以上。為了降低價格，需要開發(fā)一些新工藝、新技術(shù)、新材料，以降低制造成本，從而降低CSP的價格。

組裝CSP產(chǎn)品的印制板，其制造難度是相當(dāng)大的，它不僅需要技術(shù)，而且需要經(jīng)驗，還要使用新材料。目前，世界上只有為數(shù)不多的幾個廠家可以制造這類印制板。主要困難在于：布線的線條窄，間距窄，還要制作一定數(shù)量的通孔，表面的平整性要求也較高。在選擇材料時還要考慮到熱膨脹性能。

國內(nèi)的CSP市場完全被外國公司和外資企業(yè)控制，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品要進入這個市場也是相當(dāng)困難的。要進入CSP市場，首先是要開發(fā)出適銷對路的產(chǎn)品，其次是要提高和保持產(chǎn)品的質(zhì)量，還必須要及時供貨，并且價格要便宜。