文献综述
现状及发展趋势:
CSP封装由于具有“短、小、轻、薄”的特点,因此,在便携式、低引脚数、低功率产品中最先获得应用,闪存是大量采用CSP技术的产品。截至1997年,CSP已在手机电话中的闪存、笔记本电脑中的存储器、摄录一体机、IC卡等产品中应用。到1998年,推广到磁盘驱动器、个人数字助理、印码器中。但在2000年以前,CSP只限于小型的便携式产品中,不过最终CSP将推广到所有形式的产品中。
不同种类的CSP往往具有不同的应用领域,这主要是针对引脚数而言。对于今天大多数的电子元器件来说,并不需要特别高的引脚数,通常,60~300个I/O就足够了。采用引线键合的柔性垫片CSP对由低到高的引脚数都适用,并且由于其低廉的价格,应用也最广。引线框架CSP主要用于低引脚数的场合,刚性垫片CSP用于中引脚数的场合。随着IC向高密度、高速度方向发展,未来元器件对引脚数的要求会越来越高。
到目前为止,全球已有超过40家公司在开发CSP。其中,196年,已有四家公司批量生产CSP,它们是Tescra的BGA、Chipscale的MSMT、Ankor的CSBGA和Sharp的球栅CSp.除此之外,还有80多家公司已经制定了CSP的研发计划。综合这100多家公司的情况,对使用CSP和开发的产品进行统计,结果表明:1996年,全球已生产了700万片CSP,销售额为3100万美元:2001年年产35亿片,平均年增长率250%,在数量上占据整个IC的5%还强,市场规模为21亿美元。
CSP终端产品的尺寸会影响便携式产品的市场,同时也驱动着CSP的市场。要为用户提供性能最高和尺寸最小的产品,CSP是最佳的封装形式,顺应电子产品小型化发展的潮流,IC制造商正致力于开发03um甚至更小的、尤其是具有尽可能多VO数的CSP产品。据美国半导体工业协会预测,目前CSP最小节距相当于2010年时BGA水平(0.5um),而2010年的CSP最小节距相当于目前的倒装芯片的(0.25um)水平。
由于现有封装形式各有千秋,实现各种封装的优势互补及资源有效整合是目前可以采用的快速、低成本地提高IC产品性能的一条途径。例如,在同一块PCB上根据需要同时纳入SMT、DCA、BGA、CSP封装形式(如EPOC技术),目前这种混合技术正在受到重视,国外对高性价比的追求是晶圆级CSP被广泛运用的驱动力。近年来WLP封装因其寄生参数小、性能高且尺寸更小(已接近芯片本身尺寸)、成本不断下降的优势,越来越受到业界的重视。WLP从晶圆片开始到做出元器件,整个工艺流程一起完成,并可利用现有的标准SMT设备,生产计划和生产的组织可以做到最优化。硅加工工艺和封装测试可以在硅片生产线上进行而数不必把晶圆送到别的地方去进行封装测试,测试可以在切割CSP封装产品之前一次完成,因而节省了测试的开支。总之,WLP成为未来CSP的主流已是大势所趋。
课题研究意义价值:
CSP封装拥有众多TSOP和BGA封装所无法比拟的优点,它代表了微小型封装技术发展能的方向。一方面,CSP将继续巩固在存储器(如闪存、SRAM和高速DRAM)中应用并成为高性能内存封装的主流;另一方面,会逐步开拓新的应用领域,尤其在网络、数字信号处理制器(DSP)、混合信号和RF领域、专用集成电路(ASIC)、微控制器、电子显示屏等方面将会大有作为。此外,CSP在无源元件的应用也正在受到重视,研究表明,CSP的电阻、电容网络由于减少了焊接连接线,封装尺寸大大减小,且在可靠性能明显得到改善。而且,CSP封装技术将会成为一种性价比最高的封装方式,人们对他的研究将越来越趋于常态化。参考文献:
1.张丽敏,朱晓凯,杨爱芬.某大功率密封功放单元的热分析及优化[J]. 郑州轻工业学院学报(自然科学版), 2011 ,26(4):55-58.
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