27.CSP技术.ppt

Foxconn Technology Group,SMT Technology Development Committee,SMT Technology CenterSMT 技術中心,CSP技術,目 錄,CSP產品的定義 CSP產品的優點 CSP產品的特點 CSP產品的分類 CSP的封裝工藝流程 CSP的封裝技朮問題,CSP: Chip Size Package， 又稱Chip Scale Package， 即 芯片尺寸封装 它的面积(组装占用印制板的面积) 与芯片尺寸相同或比芯片尺寸稍 大一些，而且很薄CSP產品的定義,这种封装形式是由日本三菱公司在1994年提出来的对于CSP，有多种定义： 日本电子工业协会把CSP定义为芯片面积与封装体面积之比大于80％的封装；美国国防部元器件供应中心的J-STK-012标准把CSP定义为LSI封装产品的面积小于或等于LSI芯片面积的120％的封装；松下电子工业公司将之定义为LSI封装产品的边长与封装芯片的边长的差小于Imm的产品等CSP產品的定義,1. CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1：1.14，已经相当接近1：1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通BGA的1／3，仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1／6。

这样在相同体积下，内存条可以装入更多的芯片，从而增大单条容量也就是说，与BGA封装相比，同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍,CSP產品的優點,TSOP、Tiny BGA和CSP封装内存的比较,2. CSP封装内存不但体积小，同时也更薄，其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0．2mm，大大提高了内存芯片在长时间运行后的可靠性，线路阻抗显著减小，芯片速度也随之得到大幅度的提高3. CSP封装的电气性能和可靠性也比BGA、TS0P有相当大的提高CSP產品的優點,4. 在相同的芯片面积下CSP所能达到的引脚数明显要比TSOP、BGA引脚数多得多(TSOP最多304根，BGA以600根为限，CSP原则上可以制造1000根)，这样它可支持I／O端口的数目就增加了很多5. CSP封装内存芯片的中心引脚形式有效缩短了信号的传导距离，其衰减随之减少，芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升,CSP產品的優點,6. 在CSP的封装方式中，内存颗粒是通过一个个锡球焊接在PCB板上，由于焊点和．PCB板的接触面积较大，所以内存芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去；而传统的TSOP封装方式中，内存芯片是通过芯片引脚焊在PCB板上的，焊点和PCB板的接触面积较小，使得芯片向PCB板传热就相对困难。

CSP產品的優點,CSP封装可以从背面散热，且热效率良好，CSP的热阻为35℃／W，而TSOP热阻40 ℃ ／W测试结果显示，运用CSP封装的内存可使传导到PCB板上的热量高达88．4％，而TSOP内存中传导到PCB板上的热量能为71．3％ 另外由于CSP芯片结构紧凑，电路冗余度低，因此它也省去了很多不必要的电功率消耗，致使芯片耗电量和工作温度相对降低采用CSP封装的勤茂科技内存芯片,CSP產品的優點,CSP产品的特点 ﹕1.体积小 在各种封装中，CSP是面积最小，厚度最小，因而是体积最小的封装在输入／输出端数相同的情况下，它的面积不到0．5mm间距QFP的十分之一，是BGA(或PGA)的三分之一到十分之一因此，在组装时它占用印制板的面积小，从而可提高印制板的组装密度，厚度薄，可用于薄形电子产品的组装；,CSP產品的特點,2.输入／输出端数可以很多 在相同尺寸的各类封装中，CSP的输入／输出端数可以做得更多例如，对于40mm×40mm的封装，QFP的输入／输出端数最多为304个，BGA的可以做到600-700个，而CSP的很容易达到1000个虽然目前的CSP还主要用于少输入／输出端数电路的封装,CSP產品的特點,3.电性能好CSP内部的芯片与封装外壳布线间的互连线的长度比QFP或BGA短得多，因而寄生参数小，信号传输延迟时间短，有利于改善电路的高频性能。

4.热性能好CSP很薄，芯片产生的热可以很短的通道传到外界通过空气对流或安装散热器的办法可以对芯片进行有效的散热,CSP產品的特點,CSP不仅体积小，而且重量轻，它的重量是相同引线数的QFP的五分之一以下，比BGA的少得更多 这对于航空、航天，以及对重量有严格要求的产品应是极为有利的CSP產品的特點,CSP电路，跟其它封装的电路一样，是可以进行测试、老化筛选的，因而可以淘汰掉早期失效的电路，提高了电路的可靠性 另外，CSP也可以是气密封装的，因而可保持气密封装电路的优点CSP產品的特點,CSP产品，它的封装体输入／输出端(焊球、凸点或金属条)是在封装体的底部 或表面，适用于表面安装CSP產品的特點,CSP的分类 1. 柔性基片CSP 柔性基片CSP的IC载体基片是用柔性材料制成的，主要是塑料薄膜在薄膜上制作有多层金属布线 2. 硬质基片CSP 硬质基片CSP的IC载体基片是用多层布线陶瓷或多层布线层压树脂板制成的CSP產品的分類,3.引线框架CSP 引线框架CSP，使用类似常规塑封电路的引线框架，只是它的尺寸要小些，厚度也薄，并且它的指状焊盘伸人到了芯片内部区域。

引线框架CSP多采用引线键合(金丝球焊)来实现芯片焊盘与引线框架CSP焊盘的连接它的加工过程与常规塑封电路加工过程完全一样，它是最容易形成规模生产的CSP產品的分類,4. 圆片级CSP 圆片级CSP，是先在圆片上进行封装，并以圆片的形式进行测试，老化筛选，其后再将圆片分割成单一的CSP电路CSP產品的分類,5. 叠层CSP 把两个或两个以上芯片重叠粘附在一个基片上，再封装起来而构成的CSP称为叠层CSP在叠层CSP中，如果芯片焊盘和CSP焊盘的连接是用键合引线来实现的，下层的芯片就要比上层芯片大一些，在装片时，就可以使下层芯片的焊盘露出来，以便于进行引线键合在叠层CSP中，也可以将引线键合技术和倒装片键合技术组合起来使用如上层采用倒装片芯片，下层采用引线键合芯片CSP產品的分類,CSP产品的封装工艺流程 1. 柔性基片CSP产品的封装工艺流程 柔性基片CSP产品，它的芯片焊盘与基片焊盘问的连接方式可以是倒装片键合、TAB键合、引线键合采用的连接方式不同，封装工艺也不同 (1)采用倒装片键合的柔性基片CSP的封装工艺流程 圆片→二次布线(焊盘再分布) →(减薄)形成凸点→划片→倒装片键合→模塑包封→(在基片上安装焊球) →测试、筛选→激光打标,CSP的封裝工藝流程,(2)采用TAB键合的柔性基片CSP产品的封装工艺流程 圆片→(在圆片上制作凸点)减薄、划片→TAB内焊点键合(把引线键合在柔性基片上) →TAB键合线切割成型→TAB外焊点键合→模塑包封→(在基片上安装焊球) →测试→筛选→激光打标 (3)采用引线键合的柔性基片CSP产品的封装工艺流程 圆片→减薄、划片→芯片键合→引线键合→模塑包封→(在基片上安装焊球) →测试、筛选→激光打标,CSP的封裝工藝流程,2. 硬质基片CSP产品的封装工艺流程 硬质基片CSP产品封装工艺与柔性基片的封装工艺一样，芯片焊盘与基片焊盘之间的连接也可以是倒装片键合、TAB键合、引线键合。

它的工艺流程与柔性基片CSP的完全相同，只是由于采用的基片材料不同，因此，在具体操作时会有较大的差别CSP的封裝工藝流程,3. 引线框架CSP产品的封装工艺流程 引线框架CSP产品的封装工艺与传统的塑封工艺完全相同，只是使用的引线框架要小一些，也要薄一些因此，对操作就有一些特别的要求，以免造成框架变形引线框架CSP产品的封装工艺流程如下： 圆片→减薄、划片→芯片键合→引线键合→模塑包封→电镀→切筛、引线成型→测试→筛选→激光打标,CSP的封裝工藝流程,4． 圆片级CSP产品的封装工艺流程 (1)在圆片上制作接触器的圆片级CSP的封装工艺流程； 圆片→二次布线→减薄→在圆片上制作接触器→接触器电镀→测试、筛选→划片→激光打标,CSP的封裝工藝流程,4． 圆片级CSP产品的封装工艺流程 (2)在圆片上制作焊球的圆片级CSP的封装工艺流程 圆片→二次布线→减薄→在圆片上制作焊球→模塑包封或表面涂敷→测试、筛选→划片→激光打标,CSP的封裝工藝流程,5. 叠层CSP产品的封装工艺流程 叠层CSP产品使用的基片一般是硬质基片 (1)采用引线键合的叠层CSP的封装工艺流程； 圆片→减薄、划片→芯片键合→引线键合→包封→在基片上安装焊球→测试→筛选→激光打标 采用引线键合的CSP产品，下面一层的芯片尺寸最大，上面一层的最小。

芯片键合时，多层芯片可以同时固化(导电胶装片)，也可以分步固化；引线键合时，先键合下面一层的引线，后键合上面一层的引线CSP的封裝工藝流程,(2)采用倒装片的叠层CSP产品的封装工艺流程 圆片→二次布线→减薄、制作凸点→划片→倒装键合→(下填充)包封→在基片上安装焊球→测试→筛选→激光打标 在叠层CSP中，如果是把倒装片键合和引线键合组合起来使用在封装时，先要进行芯片键合和倒装片键合，再进行引线键合CSP的封裝工藝流程,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 ﹕开发倒装片键合CSP产品需要开发的封装技术 开发引线键合CSP产品需要开发的封装技术 开发TAB键合CSP产品需要开发的封装技术,結 束 語,由于CSP产品的体积小、薄，因而它改进了封装电路的高频性能，同时也改善了电路的热性能；另外，CSP产品的重量也比其它封装形式的轻得多，除了在手持式移动电子设备中应用外，在航天、航空，以及对电路的高频性能、体积、重量有特殊要求的军事方面也将获得广泛应用結 束 語,THANKS!,。