电子封装跟组装技术新发展.ppt

第十章电子封装与组装技术新发展 芯片尺寸封装CSP CSP(Chip Scale Package)即芯片尺寸封装，作为新一代封装技术，它在TSOP、BGA的基础上性能又有了革命性的提升。 芯片尺寸封装CSP CSP封装的优势: 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，大大提高了芯片在长时间运行后的可靠性，其线路阻抗较小，芯片速度也随之得到大幅提高，CSP封装的电气性能和可靠性也相比BGA、TOSP有相当大的提高 芯片尺寸封装CSP CSP封装的优势:引脚数多 在相同芯片面积下CSP所能达到的引脚数明显也要比后两者多得多(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。 中心引脚形式: CSP封装芯片的中心引脚形式有效缩短了信号的传导距离衰减随之减少，使芯片的抗干扰、抗噪性能得到大提升，这也使CSP的存取时间比BGA改善15%～20%。 芯片尺寸封装CSP CSP封装的优势:导热性能好，功耗低 在CSP封装方式中，芯片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。CSP封装可以从背面散热，且热效率良好。 测试结果显示，运用CSP封装的芯片可使传导到PCB板上的热量高达88.4%，而TSOP芯片中传导到PCB板上的热能为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。 芯片尺寸封装 芯片尺寸封装 晶圆级芯片封装WLCSP WLCSP WLCSP（Wafer Level Chip Scale Package晶圆级芯片封装），这种技术不同于传统的先切割晶圆，再封装测试的做法，而是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后再切割。WLCSP有着更明显的优势。 首先是工艺工序大大优化，晶圆直接进入封装工序，而传统工艺在封装之前还要对晶圆进行切割、分类。所有集成电路一次封装，刻印工作直接在晶圆上进行，测试一次完成，这在传统工艺中都是不可想象的。 晶圆级芯片封装WLCSP WLCSP 其次，生产周期和成本大幅下降，WLCSP的生产周期已经缩短到1天半。而且，新工艺带来优异的性能，采用WLCSP封装技术使芯片所需针脚数减少，提高了集成度。 WLCSP带来的另一优点是电气性能的提升，引脚产生的电磁干扰几乎被消除。采用WLCSP封装的内存可以支持到800MHz的频率，最大容量可达1GB！ 晶圆级芯片封装WLCSP 晶圆级芯片封装 晶圆级芯片封装WLCSP 几种封装类型大小的比较(144pin) 晶圆级芯片封装WLCSP 采用WLCSP封装的内存 LGA 平面网格阵列封装封 LGA 平面网格阵列封装封 LGA775处理器安装 系统级封装SiP 系统级封装是采用任何组合，将多个具有不同功能的有源电子器件与可选择性的无源元件以及诸如MEMS 或者光学器件等其他器件首先组装成为可以提供多种功能的单个标准封装件，形成一个系统或者子系统。 系统级封装SiP SiP解决方案的形式各不相同： 面对小外形需求的堆叠芯片结构； 针对I/O终端功能的并行解决方案； 用于高频率和低功耗操作的芯片堆叠(CoC)形式； 用于更高封装密度的多芯片模块(MCM)； 针对大型存储设备的板上芯片(CoB)结构。 在这些众多形式中，芯片和其他元件垂直集成，因此所占空间很小。 系统级封装SiP INTEL开发的逻辑电路和存储器的折叠型堆叠芯片级封装(CSP)SiP 系统级封装SiP Valtronic SA使用折叠理念，将逻辑电路、存储器和无源组件结合到单独的SiP中，应用于助听器和心脏起博器 系统级封装SiP Fujitsu已生产出八芯片堆叠SiP，将现有多芯片封装结合在一个堆叠中 MCM封装 3D封装 3D封装主要有三种类型： 埋置型3D封装 有源基板型3D封装 叠层型3D封装SOP SIP Are Not the SameCould Be Similar 3D封装 埋置型3D封装 这是在各类基板内或多层布线介质层中“埋置” R、C或IC等元器件，最上层再贴装SMC和SMD来实现立体封装的结构。 3D封装 有源基板型3D封装 有源基板型3D封装是在硅圆片规模集成 (WSI)后的有源基板上再实行多层布线，最上层再贴装SMC和SMD，从而构成立体封装的结构 3D封装 叠层型3D封装 这是在2D封装的基础上，把多个裸芯片、封装芯片