CSP封装技术问题

时间：2022-02-19 00:57:01 | 来源：信息时代

时间：2022-02-19 00:57:01 来源：信息时代

CSP是近几年才出现的一种集成电路的封装形式，目前已有上百种CSP产品，并且还在不断出现一些新的品种。尽管如此，CSP技术还是处于发展的初期阶段，因此还没有形成统一的标准。不同的厂家生产不同的CSP产品。一些公司在推出自己的产品时，也推出了自己的产品标准。这些标准包括：产品的尺寸(长、宽、厚度)、焊球间距、焊球数等。Sharp公司的CSP产品的标准有如表1、表2。

在我国，要开发CSP产品，也需要建立一个统一的标准，以便帮助我们自己的CSP产品的开发和应用。

在CSP中，集成电路芯片焊盘与封装基片焊盘的连接方式主要有三种：倒装片键合、TAB键合、引线键合，因此，开发CSP产品需要开发的封装技术就可以分为三类。

①开发倒装片键合CSP产品需要开发的封装技术

(a)二次布线技术二次布线，就是把IC的周边焊盘再分布成间距为200微米左右的阵列焊盘。在对芯片焊盘进行再分布时，同时也形成了再分布焊盘的电镀通道。

(b)凸点形成(电镀金凸点或焊料凸点)技术。在再分布的芯片焊盘上形成凸点。

(c)倒装片键合技术。

把带有凸点的芯片面朝下键合在基片上。

(d)包封技术。

包封时，由于包封的材料厚度薄，空洞、裂纹的存在会更严重的影响电路的可靠性。因此，在包封时要减少甚至避免孔洞、裂纹的出现。另外，还要提高材料的抗水汽渗透能力。因此，在CSP产品的包封中，不仅要提高包封技术，还要使用性能更好的包封材料。

(e)焊球安装技术。

在基片下面安装焊球。

(f)在开发叠层倒装片CSP产品中，还需要开发多层倒装片键合技术。

开发引线键合CSP产品需要开发的封装技术

目前，有不少的CSP产品(40%左右)是使用引线键合技术来实现芯片焊盘和封装外壳引出焊盘间的连接的。开发引线键合CSP产品需要开发如下一些封装技术。

(a)短引线键合技术

在基片封装CSP中，封装基片比芯片尺寸稍大(大1mm左右)；在引线框架CSP中，引线框架的键合焊盘伸到了芯片上面，在键合时，键合线都很短，而且弧线很低。而在键合引线很短时，键合引线的弧线控制很困难。

(b)包封技术

在引线键合CSP的包封中，不仅要解决倒装片CSP包封中的有关技术问题，还要解决包封的冲丝问题。

(c)焊球安装技术。

(d)在开发叠层引线键合CSP的产品中，还需要开发多层引线的键合技术。

③开发TAB键合CSP产品需要开发的封装技术

(a)TAB键合技术。

(b)包封技术。

(c)焊球安装技术。

④开发圆片级CSP产品需要开发的新技术

(a)二次布线技术。

(b)焊球制作技术。

(c)包封技术。

(d)圆片级测试和筛选技术。

(e)圆片划片技术。

要开发CSP产品，还必须解决与CSP封装相关的材料问题。

①CSP产品的封装基片

在CSP产品的封装中，需要使用高密度多层布线的柔性基片、层压树脂基片、陶瓷基片。这些基片的制造难度相当大。要生产这类基片，需要开发相关的技术。同时，为了保证CSP产品的长期可靠性，在选择材料或开发新材料时，还要考虑到这些材料的热膨胀系数应与硅片的相匹配。

包封材料

由于CSP产品的尺寸小，在产品中，包封材料在各处的厚度都小。为了避免在恶劣环境下失效，包封材料的气密性或与被包封的各种材料的粘附性必须良好；有好的抗潮气穿透能力，与硅片的热膨胀匹配；以及一些其它的相关性能。

CSP产品的价格也是一个重要的问题。目前，CSP产品的价格都比较贵，是一般产品的一倍以上。为了降低价格，需要开发一些新工艺、新技术、新材料，以降低制造成本，从而降低CSP的价格。

组装CSP产品的印制板，其制造难度是相当大的，它不仅需要技术，而且需要经验，还要使用新材料。目前，世界上只有为数不多的几个厂家可以制造这类印制板。主要困难在于：布线的线条窄，间距窄，还要制作一定数量的通孔，表面的平整性要求也较高。在选择材料时还要考虑到热膨胀性能。

国内的CSP市场完全被外国公司和外资企业控制，国内企业产品要进入这个市场也是相当困难的。要进入CSP市场，首先是要开发出适销对路的产品，其次是要提高和保持产品的质量，还必须要及时供货，并且价格要便宜。