柔性集成電路

㈠ 集成電路封裝的發展趨勢

在較長一段時期內，集成電路封裝幾乎沒有多大變化，6～64根引線的扁平和雙列式封裝，基本上可以滿足所有集成電路的需要。對於較高功率的集成電路，則普遍採用金屬圓形和菱形封裝。但是隨著集成電路的迅速發展，多於64，甚至多達幾百條引線的集成電路愈來愈多。如日本40億次運算速度的巨型計算機用一塊ECL．復合電路，就採用了462條引線的PGA。過去的封裝形式不僅引線數已逐漸不能滿足需要，而且也因結構上的局限而往往影響器件的電性能。同時，整機製造也正在努力增加印製線路板的組裝密度、減小整機尺寸來提高整機性能，這也迫使集成電路去研製新的封裝結構，新的封裝材料來適應這一新的形勢。因此，集成電路封裝的發展趨勢大體有以下幾個方面：
1．表面安裝式封裝將成為集成電路封裝主流 集成電路的表面安裝結構是適應整機系統的需要而發展起來的，主要是因為電子設備的小型化和輕量化，要求組裝整機的電子元器件外形結構成為片式，使其能平貼在預先印有焊料膏的印製線路板焊盤上，通過再流焊工藝將其焊接牢固。這種作法不僅能夠縮小電子設備的體積，減輕重量，而且這些元器件的引線很短，可以提高組裝速度和產品性能，並使組裝能夠柔性自動化。
表面安裝式封裝一般指片式載體封裝、小外形雙列封裝和四面引出扁平封裝等形式，這類封裝的出現，無疑是集成電路封裝技術的一大進步。
2．集成電路封裝將具有更多引線、更小體積和更高封裝密度
隨著超大規模和特大規模集成電路的問世，集成電路晶元變得越來越大，其面積可達7mm×7mm，封裝引出端可在數百個以上，並要求高速度、超高頻、低功耗、抗輻照，這就要求封裝必須具有低應力、高純度、高導熱和小的引線電阻、分布電容和寄生電感，以適應更多引線、更小體積和更高封裝密度的要求。
要想縮小封裝體積，增加引線數量．唯一的辦法就是縮小封裝的引線間距。一個40線的雙列式封裝要比68線的H式載體封裝的表面積大20%，其主要區別就是引線目距由2.54mm改變自1.27mm或1.00cmm。不難想像，如果引線間距進而改變為0.80mm，O.65mm甚至0 50mm，則封裝的表面積還會太大地縮小。但是為了縮小引線間距，這勢必帶來了一系列新的目題，如印線精密製造就必須用光致腐蝕的蝕刻工藝來代替機械模具的沖制加工，並必須解決引線間距縮小所引起的引線間絕緣電阻的降低和分步電容的增大等各個方面研究課題。
集成電路晶元面積增大，通常其相應封裝面積也在加大，這就對熱耗散問題提出了新的挑戰。這個問題是一個綜台性的，它不僅與晶元功率、封裝材料、封裝結構的表面積和最高結溫有關，還與環境溫度和冷玲方式等有關，這就必須在材料的選擇、結構的設計和冷卻的手段等方面作出新的努力。
3.塑料封裝仍然是集成自路的主要封裝形式
塑料模塑封裝具有成本低、工藝簡單和便於自動化生產等優點，雖然在軍用集成電路標准中明文規定，封裝結構整體不得使用任何有機聚合物材料，但是在集成電路總量中，仍有85%以上採用塑料封裝。
塑料封裝與其他封裝相比，其缺點主要是它屬於非氣密或半氣密封裝，所以抗潮濕性能差，易受離子污染；同時熱穩定性也不好，對電磁波不能屏蔽等，因而對於高可靠的集成電路不宜選用這種封裝形式。但是近幾年來，塑料封裝的模塑材料、引線框架和生產工藝已經不斷完善和改進，可靠性也已大大提高，相信在這個基礎上，所佔封裝比例還會繼續增大。
4.直接粘結式封裝將取得更大發展
集成電路的封裝經過插入式、表面安裝式的變革以後，一種新的封裝結構—直接粘結式已經經過研製、試用達到了具有商品化的價值，並且取得了更大的發展，據國際上預測，直接粘結式封裝在集成電路中所佔比重將從1990年的8%上升至2000年的22%，這一迅速上升的勢頭，說明了直接粘結式封裝的優點和潛力。
所謂直接粘結式封裝就是將集成電路晶元直接粘結在印製線路板或覆有金屬引線的塑料薄膜的條帶上，通過倒裝壓焊等組裝工藝，然後用有機樹脂點滴形加以覆蓋。當前比較典型的封裝結構有晶元板式封裝（COB）、載帶自動焊接封裝（TAB）和倒裝晶元封轉（FLIPCHIP）等樹種，而其中COB封裝和TAB封裝已經大量使用於音樂、語音、鍾表程式控制和照相機快門等直接電路。
直接粘結式封裝其所以能夠迅速發展，最重要的因素是它能適用於多引線、小間距、低成本的大規模自動化或半自動化生產，並且簡化了封裝結構和組裝工藝。例如COB封裝不再使用過去的封裝所必需的金屬外引線；TAB封裝採用倒裝壓焊而不再使用組裝工藝必須的內引線鍵合。這樣，一方面減少了鍵合的工作量，另一方面因減少引線的壓焊點數而提高了集成電路的可靠性。
在中國COB封裝已經大量生產，而TAB封裝尚處於開發階段，相信在今後的集成電路中，這類封裝會占據一定的地位和取得更大的發展。
5. 功率集成電路封裝小型化已成為可能
功率集成電路的封裝結構，受封裝材料的導熱性能影響，造成封裝體積較大而與其他集成電路不相匹配，已成為人們關注的問題之一，而關鍵所在是如何採用新的封裝材料。
功率集成電路所用的封裝材料，不僅要求其導熱性能好，而且也要求線膨脹系數低，並具備良好的電氣性能和機械性能。隨著科學的進步，一些新的材料已經開始應用到集成電路方面來，如導熱性能接近氧化鈹（BeO）線膨脹系數接近硅（Si）的新陶瓷材料—氮化鋁（AlN），將成為功率集成電路封裝結構的主體材料，從而大大地縮小了體積和改善了電路的性能，相信將來還會有更多的新材料參與到這一領域中來，使功率集成電路能進一步縮小體積。
另外，採用氟利昂小型製冷系統對功率集成電路進行強製冷卻，以降低其表面環境溫度來解決封裝的功耗，已在一些大型計算機中得到實現。這樣在改變封裝結構的外形設計、使用新的封裝材料的同時，再改善外部冷卻條件，那麼集成電路的熱性能就可取得更大的改善。

㈡ FPC是什麼東東

軟性線路板簡稱軟板也叫撓性線路板（FPC），是一種主要由CU (Copper foil) ( E.D.或 R.A.銅箔)、A (Adhesive) （壓克力及環氧樹脂熱固膠）和PI (Kapton，Polyimide）(聚亞胺薄膜)構成的電路板，具有節省空間、減輕重量及靈活性高等許多優點，在生產生活中都有極為廣泛的應用，並且市場還在擴大中。

㈢ 開源電路板是什麼意思

電路板的名稱有：陶瓷電路板，氧化鋁陶瓷電路板，氮化鋁陶瓷電路板，線路板，PCB板，鋁基板，高頻板，厚銅板，阻抗板，PCB，超薄線路板，超薄電路板，印刷（銅刻蝕技術）電路板等。電路板使電路迷你化、直觀化，對於固定電路的批量生產和優化用電器布局起重要作用。電路板可稱為印刷線路板或印刷電路板，FPC線路板（FPC線路板又稱柔性線路板柔性電路板是以聚醯亞胺或聚酯薄膜為基材製成的一種具有高度可靠性，絕佳的可撓性印刷電路板。具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點。）和軟硬結合板-FPC與PCB的誕生與發展，催生了軟硬結合板這一新產品。因此，軟硬結合板，就是柔性線路板與硬性線路板，經過壓合等工序，按相關工藝要求組合在一起，形成的具有FPC特性與PCB特性的線路板。首先是單面板，在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，導線則集中在另一面上。因為導線只出現在其中一面，所以就稱這種PCB叫作單面線路板。單面板通常製作簡單，造價低，但是缺點是無法應用於太復雜的產品上。
雙面板是單面板的延伸，當單層布線不能滿足電子產品的需要時，就要使用雙面板了。雙面都有覆銅有走線，並且可以通過過孔來導通兩層之間的線路，使之形成所需要的網路連接。
多層板是指具有三層以上的導電圖形層與其間的絕緣材料以相隔層壓而成，且其間導電圖形按要求互連的印製板。多層線路板是電子信息技術向高速度、多功能、大容量、小體積、薄型化、輕量化方向發展的產物。

㈣ 在電子行業上什麼叫做COF，COB，TAB它與COG和FOG有何區別

COF（Chip On Flex，or，Chip On Film），常稱覆晶薄膜，是將集成電路（IC）固定在柔性線路板上的晶粒軟膜構裝技術。

運用軟質附加電路板作為封裝晶元載體將晶元與軟性基板電路結合，或者單指未封裝晶元的軟質附加電路板，包括卷帶式封裝生產（TAB基板，其製程稱為TCP）、軟板連接晶元組件、軟質IC載板封裝。

COB封裝即chip On board，就是將裸晶元用導電或非導電膠粘附在互連基板上，然後進行引線鍵合實現其電氣連接。

如果裸晶元直接暴露在空氣中，易受污染或人為損壞，影響或破壞晶元功能，於是就用膠把晶元和鍵合引線包封起來。人們也稱這種封裝形式為軟包封。

TAB的意思是液晶的驅動晶元是綁定在玻璃的FPC引腳上面，這種液晶的抗干擾性會差一點的。

COG製程是利用覆晶（Flip Chip）導通方式，將晶片直接對准玻璃基板上的電極，利用各向異性導電膜（Anisotropic Conctive Film，後面簡稱ACF）材料作為接合的材料，使兩種結合物體垂直方向的電極導通。

當前COG接合製程的生產作業流程，均以自動化作業方式進行。COG接合作業由各向異性導電膜貼附，FPC預綁定和FPC本綁定三個作業組成

FOG是通過ACF粘合，並在一定的溫度、壓力和時間下熱壓而實現液晶玻璃與柔性線路板機械連接和電氣導通的一種加工方式。

為保證產品質量，FOG產生工藝對ACF帶貼附精度、邦定壓力、邦定溫度、壓頭平面度、壓頭與壓台之間的平行度都有高的要求。

(4)柔性集成電路擴展閱讀：

除以上安裝技術，還有一種：

SMT，是英文"Surface mount technology"的縮寫，即表面安裝技術，這是一種較傳統的安裝方式。其優點是可靠性高，缺點是體積大，成本高，限制LCM的小型化。

特點：

組裝密度高、電子產品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統插裝元件的1/10左右，一般採用SMT之後，電子產品體積縮小40%~60%，重量減輕60%~80%。

可靠性高、抗振動能力強。焊點缺陷率低。

高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。

易於實現自動化，提高生產效率。降低成本達30%~50%。 節省材料、能源、設備、人力、時間等。

網路-COF

網路-cob封裝

網路-COG

網路-SMT

㈤ 不需要光刻機，真的能夠製造出晶元嗎

晶元製造是我國科學家面臨的大問題。有必要突破西方國家的晶元封鎖，不僅需要升級閃電機，還需要具有高強度掌握光刻膠的應用。光刻和蝕刻機是晶元製造所需的兩個主要設備。現在我國的研究人員通過蝕刻機的技術困難成功地突破，但瞬間機器的困難並沒有破碎。很多人都擔心，沒有照明機器，晶元會不會做到嗎？事實上，它不必擔心太多了。這不是中國專家打破常規取代了光刻技術並給了！

該技術已經能夠完成數十個納米的程度，並且隨著科學研究水平不斷改進，當前光致抗蝕劑的最終雕刻也很可能也很可能。從世界研究的角度來看，對「冰膠」取代光致抗蝕劑並不大量的研究。除了我的國家外，只能使用兩個實驗室，另一個是丹麥。當我了解到我國獲得的這個重要科研結果時，一些網友嘲笑，在這項技術中美國似乎很慢這次我給了西方課程。

㈥ PCB和FPC有什麼具體區別

PCB（PrintedCircuitBoard），中文名稱為印製電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是回重要的電子部件，是電子元答器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由於它是採用電子印刷術製作的，故被稱為「印刷」電路板。

FPC：柔性電路板(柔性PCB): 簡稱"軟板", 又稱"柔性線路板", 也稱"軟性線路板、撓性線路板"或"軟性電路板、撓性電路板", 英文是"FPC PCB"或"FPCB,Flexible and Rigid-Flex".

PCB一般用FR4做基材，也叫硬板，是不能彎折、撓曲的

FPC一般用PI做基材，是柔性材料，可以任意進行彎折、撓曲

PCB一般應用在一些不需要彎折請要有比較硬強度的地方，如電腦主板、手機主板等

FPC一般營運在需要重復撓曲及一些小部件的鏈接，如翻蓋手機翻蓋彎折的部分、列印機鏈接列印頭的部位、各種模組（如顯示模組於主板的連接）

隨著現在產品輕、薄、短、小的發展，有些產品PCB並不能很好的滿足要求，會逐漸使用FPC來實現。總之，FPC可以理解成時軟的，可以撓曲的PCB

㈦ 撕開巨頭壟斷！國產柔性屏產業走向世界，柔宇折疊出怎樣的未來

基礎科學是一個國家能否真正實現創新發展的關鍵，在火熱的半導體領域，尤其是"一芯一屏"這兩大核心產業，中國企業曾長期處於跟隨地位，甚至在中美貿易摩擦之下備受壓制。但不可否認的是，在技術迭代和市場規模的競爭中，中國企業正不斷縮小與世界品牌的差距。以晶元為例，在美國步步緊逼之下，中國企業必將進行晶元全產業鏈的布局和研發，來應對日韓和歐美國家的壟斷。而在可折疊全柔性顯示屏幕領域，柔宇正以「換道超車」的姿態實現ULT-NSSP技術突破，迅速完成技術成熟到全柔性顯示屏大規模量產，迫切推動產業化進程的階段。

迅速迭代，六年時間做到業內領先

2014年，柔宇團隊成為國際上第一個發布全球最薄的柔性顯示屏以及柔性感測器的企業，開啟了中國製造柔性顯示屏技術征服世界的第一步。2018年在北京，柔宇發布了全球首款真正的可折疊柔性屏智能手機——柔派(Flex Pai)，作為一款具有革命性里程碑意義的手機，不僅推出時間領先三星近半年時間，也被英國BBC評價為「全球手機行業發展史上的標志性手機」。2020年9月22日，柔宇正式發布旗下第二代折疊屏手機FlexPai 2，這是一款彎折半徑最低僅為1毫米，最高可承受180萬次彎折，相比上代提升約9倍，整機折疊時可實現「無縫」貼合，厚度降低40%的劃時代新機。

從柔宇 科技 成立到這條全柔性顯示屏產線量產，歷經了近6年時間。如果從柔宇 科技 創始人、董事長兼CEO劉自鴻決心走這條充滿挑戰的創業之路算起，周期更是長達12年。作為一家曾被業內誤解的企業，在柔性顯示和柔性感測兩大核心技術的發展上，柔宇走出了一條與外資巨頭與眾不同的路線，不僅讓中國製造在國際上佔有一席之地，甚至有可能引領下個時代。

實際上，柔宇全柔性面板良品率在2019年就已經達到「競爭對手」傳統OLED硬屏的水平；在同樣投入的情況下，ULT-NSSP技術方案比其他廠商全柔性屏良率高出一個數量級。而且，柔宇的全柔性終端產品的換屏成本也是行業最低的。顯然，柔宇全柔性屏的製造良率、成本控制已達到業界領先水平。

獨辟蹊徑，自主研發完成換道超車

在顯示面板領域，日韓企業一直占據技術的主導地位，無論從供應鏈、原材料和關鍵製程設備，中國企業在面板領域都受限於上游企業，要突破以三星為代表的日韓企業說構築的技術壁壘，在原有的技術路線上恐怕難以超越，這也是中國主流半導體企業的共識。對年輕的柔宇而言，要想撕開日韓企業的壟斷，就必須「換道超車」。

在柔性顯示技術領域，目前已經逐步形成兩大陣營：一個是以三星、LG為主的低溫多晶硅LTPS技術陣營；另一個陣營以柔宇為代表，使用自主研發的超低溫非硅製程集成技術(ULT-NSSP)。這兩個技術路線中，中國企業都頗有建樹。以低溫多晶硅LTPS技術為例，憑借成熟的技術和供應鏈，京東方將厚度降到了0.03毫米，直接挑戰到三星的霸主地位。

而在超低溫非硅製程集成技術(ULT-NSSP)領域，柔宇以更精簡的工藝和極低的溫度，找到了全柔性屏彎折的可靠性、高良率和低成本投入之間的平衡點。甚至還根據技術特徵，自主研發了顯示電路與顯示驅動系統。憑借這套不同於傳統工藝的獨立全柔性顯示技術體系，柔宇在全球第一個成功實現了全柔性屏大規模量產出貨，而今已劍指產業化。

除了超低溫非硅製程集成技術（ULT-NSSP）路線，智能力學模擬模型也是柔宇的技術亮點。在研發中，能夠快速計算不同材料、層疊方式可達到的柔性性能和穩定性、可靠性，再通過實驗對比驗證，對材料、層疊方式參數進行矯正，形成材料力學參數數據，從而極大地提高了研發效率，快速實現量產。

直至今日，柔宇使用的材料仍然是秘密。但從媒體的報道中可以發現，ULT-NSSP這項技術使面板在製作過程中有效減少了包含多晶硅脫氫、離子植入、活化等一系列製程，在溫度上也較LTPS技術低200-300度左右。柔宇 科技 的創新技術有效減少了多道製程，省去了價格特別昂貴的RTA(快速高溫退火)，ELA(準分子激光退火)等設備投入，成功降低了投入成本。同時在良率方面，減少多道製程加上整體溫度降低，也使ULT-NSSP面板生產良率較LTPS技術更高。值得一提的是，柔性屏折疊手機FlexPai正是採用了柔宇 科技 自己研究的柔性屏幕。

更重要的是，柔宇 科技 成為中國少數能完全掌握自主知識產權技術的企業，同時也具備國家「進口替代」和「一屏一芯」的戰略意義。

賦能終端，加速推動產業化落地

市場調研機構Strategy Analytics預計，2019年全球可折疊柔性屏智能手機的出貨量接近100萬部，到2020年預計滲透率在1%以上，價格、產能、良率都是阻礙其普及的最大的原因。柔宇第三代蟬翼全柔性屏的量產以及ULT-NSSP技術路線的未來演進，無疑是推動市場普及的重要驅動力之一。

尤其在解決了被廣為詬病的摺痕、膜層斷裂和顯示失效等問題之後，劍指產業化的柔宇在ToC與ToB兩大市場開始了快速量產與按需定製。

在ToC市場，最火熱的莫過於全球首款折疊屏手機 FlexPai 的升級版——FlexPai 2，屏幕能夠承受180萬次彎折（一天翻折100次可使用約50年），通過獨創的Royole 3STM全閉合線性轉軸可實現完全無間隙閉合，而且展開後無摺痕，達到類鏡面平整度。更重要的是，FlexPai 2的8GB+256GB版僅售9988元，成為業內唯一售價在萬元以下的5G折疊屏手機。FlexPai 2搭載了「為折疊屏手機而生」的waterOS 2.0操作系統，該系統由柔宇 科技 的研發團隊基於Android Q平台針對折疊屏手機特點自主開發，用戶可以通過智能側邊欄設置，在側曲屏上輕松實現應用的快捷切換。

柔宇 科技 創始人、董事長兼CEO劉自鴻展示了轉軸內部復雜的結構，並表示3STM全閉合線性轉軸中包含了高達200顆精密零部件和精密傳動件，使用了包括鈦合金、液態金屬等在內多種頂級航空級金屬材料。如此精密的設計為用戶帶來了更加順滑的彎折手感，還能實現機身從0到180°任意角度自由「無級」懸停，可在平板模式、手機模式和帳篷模式三個模式中，幫助用戶完成工作與生活的自由切換。

此外，柔性感測器技術領域也在快速實現終端商業化創新。比如近期上市銷售的新一代智能手寫本「柔記2」。其主要特點是：為業界目前最接近自然書寫體驗的智能筆記本，能夠實現紙屏同步、手寫文字即時轉化電子文檔等功能，同時還可以生成筆跡視頻，讓用戶能隨時回顧記錄時的思路和邏輯，可以成為商務人士、教師和學生等人群的新型工作與創作工具。

在ToB市場，通過ULT-NSSP顯示技術與操作系統、軟體和硬體相集成的「柔性+」平台，柔宇已經為六大行業的客戶提供柔性+解決方案，包括智能移動終端、智能交通、文娛傳媒、運動 時尚 、智能家居和辦公教育。 產品涉及柔性感測器、柔性集成電路柔性操作系統等。

在推動產業落地的過程中，柔宇目前已與全球超過500家各行業頭部企業達成合作，共同打造柔性電子生態與產業創新應用。伴隨更多終端的落地，柔性電子技術，可以解決目前用戶諸多未滿足的線上與交互需求，同時與合作夥伴共同拓展新的應用形態與服務邊界，共同打造一個「柔性星球」，以柔性電子技術為世界帶來巨大的產業變革推動力與應用創新想像力。

需要注意的是，圍繞柔性屏市場，中韓企業的競爭很快將進入白熱化的狀態。好在，「換道超車」的柔宇完全掌握了核心自主技術，這讓 中國在柔性顯示領域不會再有被「卡脖子」的憂慮 ，而柔宇在技術創新與完成量產的每一次重要突破，都會讓國際企業喪失技術壟斷優勢，也讓中國企業擁有更多的產業話語權與產品溢價能力。

㈧ fpc與pcb有什麼不同

關於PCB，就是所謂印製電路板，通常都會被稱之為硬板。是電子元器件當中的支撐體，是很重要的電子部件。PCB一般用FR4做基材，也叫硬板，是不能彎折、撓曲的。PCB一般應用在一些不需要彎折且有比較硬強度的地方，如電腦主板、手機主板等。
而FPC，其實屬於PCB的一種，但是與傳統的印製電路板又有很大的出入。將其稱之為軟板，全稱為撓曲性電路板。FPC一般用PI做基材，是柔性材料，可以任意進行彎折、撓曲。FPC一般營運在需要重復撓曲及一些小部件的鏈接，但是現在卻不僅僅如此，目前智能手機正在想可彎曲防止，這就需要用到FPC這一關鍵技術。
其實FPC不僅是可以撓曲的電路板，同時它也是連成立體線路結構的重要設計方式，這種結構搭配其他電子產品設計，可以構建出各式各樣不同的應用，因此，從這點來看，FPC與PCB是非常不同的。
對於PCB而言，除非以灌膜膠的方式將線路做出立體的形式，否則電路板在一般狀況下都是平面式的。因此要充分利用立體空間，FPC就是一個良好的解決方案。以硬板而言，目前常見的空間延伸方案就是利用插槽加上介面卡，但是FPC只要以轉接設計就可以做出類似結構，且在方向性設計也較有彈性。利用一片連接FPC，可以將兩片硬板連接成一組平行線路系統，也可以轉折成任何角度來適應不同產品外形設計。
FPC當然可以採用端子連接方式進行線路連接，但也可以採用軟硬板避開這些連接機構，一片單一FPC可以利用布局方式配置很多的硬板並將之連接。這種做法少了連接器及端子干擾，可以提升信號品質及產品信賴度。

㈨ 跪求(集成電路晶元封裝技術的發展前景)

先進的晶元尺寸封裝(CSP)技術及其發展前景
2007/4/20/19:53 來源：微電子封裝技術

汽車電子裝置和其他消費類電子產品的飛速發展，微電子封裝技術面臨著電子產品「高性價比、高可靠性、多功能、小型化及低成本」發展趨勢帶來的挑戰和機遇。QFP（四邊引腳扁平封裝）、TQFP（塑料四邊引腳扁平封裝）作為表面安裝技術（SMT）的主流封裝形式一直受到業界的青睞，但當它們在0.3mm引腳間距極限下進行封裝、貼裝、焊接更多的I/O引腳的VLSI時遇到了難以克服的困難，尤其是在批量生產的情況下，成品率將大幅下降。因此以面陣列、球形凸點為I/O的BGA（球柵陣列）應運而生，以它為基礎繼而又發展為晶元尺寸封裝（ChipScalePackage，簡稱CSP）技術。採用新型的CSP技術可以確保VLSI在高性能、高可靠性的前提下實現晶元的最小尺寸封裝（接近裸晶元的尺寸），而相對成本卻更低，因此符合電子產品小型化的發展潮流，是極具市場競爭力的高密度封裝形式。

CSP技術的出現為以裸晶元安裝為基礎的先進封裝技術的發展，如多晶元組件(MCM)、晶元直接安裝(DCA),注入了新的活力，拓寬了高性能、高密度封裝的研發思路。在MCM技術面臨裸晶元難以儲運、測試、老化篩選等問題時，CSP技術使這種高密度封裝設計柳暗花明。

2CSP技術的特點及分類

2.1CSP之特點

根據J-STD-012標準的定義，CSP是指封裝尺寸不超過裸晶元1.2倍的一種先進的封裝形式[1]。CSP實際上是在原有晶元封裝技術尤其是BGA小型化過程中形成的，有人稱之為μBGA（微型球柵陣列，現在僅將它劃為CSP的一種形式），因此它自然地具有BGA封裝技術的許多優點。

(1)封裝尺寸小，可滿足高密封裝CSP是目前體積最小的VLSI封裝之一，引腳數（I/O數）相同的CSP封裝與QFP、BGA尺寸比較情況見表1[2]。

由表1可見，封裝引腳數越多的CSP尺寸遠比傳統封裝形式小，易於實現高密度封裝，在IC規模不斷擴大的情況下，競爭優勢十分明顯，因而已經引起了IC製造業界的關注。

一般地，CSP封裝面積不到0.5mm節距QFP的1/10，只有BGA的1/3~1/10[3]。在各種相同尺寸的晶元封裝中，CSP可容納的引腳數最多，適宜進行多引腳數封裝，甚至可以應用在I/O數超過2000的高性能晶元上。例如，引腳節距為0.5mm，封裝尺寸為40×40的QFP，引腳數最多為304根，若要增加引腳數，只能減小引腳節距，但在傳統工藝條件下，QFP難以突破0.3mm的技術極限；與CSP相提並論的是BGA封裝，它的引腳數可達600~1000根，但值得重視的是，在引腳數相同的情況下，CSP的組裝遠比BGA容易。

（2）電學性能優良CSP的內部布線長度（僅為0.8~1.0mm）比QFP或BGA的布線長度短得多[4]，寄生引線電容(<0.001mΩ)、引線電阻（<0.001nH）及引線電感（<0.001pF）均很小，從而使信號傳輸延遲大為縮短。CSP的存取時間比QFP或BGA短1/5~1/6左右，同時CSP的抗噪能力強，開關雜訊只有DIP（雙列直插式封裝）的1/2。這些主要電學性能指標已經接近裸晶元的水平，在時鍾頻率已超過雙G的高速通信領域，LSI晶元的CSP將是十分理想的選擇。

(3)測試、篩選、老化容易MCM技術是當今最高效、最先進的高密度封裝之一，其技術核心是採用裸晶元安裝，優點是無內部晶元封裝延遲及大幅度提高了組件封裝密度，因此未來市場令人樂觀。但它的裸晶元測試、篩選、老化問題至今尚未解決，合格裸晶元的獲得比較困難，導致成品率相當低，製造成本很高[4]；而CSP則可進行全面老化、篩選、測試，並且操作、修整方便，能獲得真正的KGD晶元，在目前情況下用CSP替代裸晶元安裝勢在必行。

（4）散熱性能優良CSP封裝通過焊球與PCB連接，由於接觸面積大，所以晶元在運行時所產生的熱量可以很容易地傳導到PCB上並散發出去；而傳統的TSOP（薄型小外形封裝）方式中，晶元是通過引腳焊在PCB上的，焊點和pcb板的接觸面積小，使晶元向PCB板散熱就相對困難。測試結果表明，通過傳導方式的散熱量可佔到80%以上。

同時，CSP晶元正面向下安裝，可以從背面散熱，且散熱效果良好，10mm×10mmCSP的熱阻為35℃/W，而TSOP、QFP的熱阻則可達40℃/W。若通過散熱片強製冷卻，CSP的熱阻可降低到4.2，而QFP的則為11.8[3]。

（5）封裝內無需填料大多數CSP封裝中凸點和熱塑性粘合劑的彈性很好，不會因晶片與基底熱膨脹系數不同而造成應力，因此也就不必在底部填料(underfill)，省去了填料時間和填料費用[5]，這在傳統的SMT封裝中是不可能的。

（6）製造工藝、設備的兼容性好CSP與現有的SMT工藝和基礎設備的兼容性好，而且它的引腳間距完全符合當前使用的SMT標准（0.5~1mm），無需對PCB進行專門設計，而且組裝容易，因此完全可以利用現有的半導體工藝設備、組裝技術組織生產。

2.2CSP的基本結構及分類

CSP的結構主要有4部分：IC晶元，互連層，焊球（或凸點、焊柱），保護層。互連層是通過載帶自動焊接（TAB）、引線鍵合（WB）、倒裝晶元（FC）等方法來實現晶元與焊球（或凸點、焊柱）之間內部連接的，是CSP封裝的關鍵組成部分。CSP的典型結構如圖1所示[6]。

目前全球有50多家IC廠商生產各種結構的CSP產品。根據目前各廠商的開發情況，可將CSP封裝分為下列5種主要類別[7、3]：

（1）柔性基板封裝（FlexCircuitInterposer）由美國Tessera公司開發的這類CSP封裝的基本結構如圖2所示。主要由IC晶元、載帶（柔性體）、粘接層、凸點（銅/鎳）等構成。載帶是用聚醯亞胺和銅箔組成。它的主要特點是結構簡單，可靠性高，安裝方便，可利用原有的TAB（TapeAutomatedBonding）設備焊接。

（2）剛性基板封裝（RigidSubstrateInterposer）由日本Toshiba公司開發的這類CSP封裝,實際上就是一種陶瓷基板薄型封裝，其基本結構見圖3。它主要由晶元、氧化鋁（Al2O3）基板、銅（Au）凸點和樹脂構成。通過倒裝焊、樹脂填充和列印3個步驟完成。它的封裝效率（晶元與基板面積之比）可達到75％，是相同尺寸的TQFP的2.5倍。

（3）引線框架式CSP封裝（CustomLeadFrame）由日本Fujitsu公司開發的此類CSP封裝基本結構如圖4所示。它分為Tape-LOC和MF-LOC

兩種形式，將晶元安裝在引線框架上，引線框架作為外引腳，因此不需要製作焊料凸點，可實現晶元與外部的互連。它通常分為Tape-LOC和MF-LOC兩種形式。

（4）圓片級CSP封裝（Wafer-LevelPackage）由ChipScale公司開發的此類封裝見圖5。它是在圓片前道工序完成後，直接對圓片利用半導體工藝進行後續組件封裝，利用劃片槽構造周邊互連，再切割分離成單個器件。WLP主要包括兩項關鍵技術即再分布技術和凸焊點製作技術。它有以下特點：①相當於裸片大小的小型組件（在最後工序切割分片）；②以圓片為單位的加工成本（圓片成本率同步成本）；③加工精度高（由於圓片的平坦性、精度的穩定性）。

(5)微小模塑型CSP(MinuteMold)由日本三菱電機公司開發的CSP結構如圖6所示。它主要由IC晶元、模塑的樹脂和凸點等構成。晶元上的焊區通過在晶元上的金屬布線與凸點實現互連，整個晶元澆鑄在樹脂上，只留下外部觸點。這種結構可實現很高的引腳數，有利於提高晶元的電學性能、減少封裝尺寸、提高可靠性，完全可以滿足儲存器、高頻器件和邏輯器件的高I/O數需求。同時由於它無引線框架和焊絲等，體積特別小，提高了封裝效率。

除以上列舉的5類封裝結構外，還有許多符合CSP定義的封裝結構形式如μBGA、焊區陣列CSP、疊層型CSP（一種多晶元三維封裝）等。

3CSP封裝技術展望

3.1有待進一步研究解決的問題

盡管CSP具有眾多的優點，但作為一種新型的封裝技術，難免還存在著一些不完善之處。

（1）標准化每個公司都有自己的發展戰略，任何新技術都會存在標准化不夠的問題。尤其當各種不同形式的CSP融入成熟產品中時，標准化是一個極大的障礙[8]。例如對於不同尺寸的晶元，目前有多種CSP形式在開發，因此組裝廠商要有不同的管座和載體等各種基礎材料來支撐，由於器件品種多，對材料的要求也多種多樣，導致技術上的靈活性很差。另外沒有統一的可靠性數據也是一個突出的問題。CSP要獲得市場准入，生產廠商必須提供可靠性數據,以盡快制訂相應的標准。CSP迫切需要標准化，設計人員都希望封裝有統一的規格，而不必進行個體設計。為了實現這一目標，器件必須規范外型尺寸、電特性參數和引腳面積等，只有採用全球通行的封裝標准，它的效果才最理想[9]。

（2）可靠性可靠性測試已經成為微電子產品設計和製造一個重要環節。CSP常常應用在VLSI晶元的制備中，返修成本比低端的QFP要高，CSP的系統可靠性要比採用傳統的SMT封裝更敏感，因此可靠性問題至關重要。雖然汽車及工業電子產品對封裝要求不高，但要能適應惡劣的環境，例如在高溫、高濕下工作，可靠性就是一個主要問題。另外，隨著新材料、新工藝的應用，傳統的可靠性定義、標准及質量保證體系已不能完全適用於CSP開發與製造，需要有新的、系統的方法來確保CSP的質量和可靠性，例如採用可靠性設計、過程式控制制、專用環境加速試驗、可信度分析預測等。

可以說，可靠性問題的有效解決將是CSP成功的關鍵所在[10,11]。
（3）成本價格始終是影響產品（尤其是低端產品）市場競爭力的最敏感因素之一。盡管從長遠來看，更小更薄、高性價比的CSP封裝成本比其他封裝每年下降幅度要大，但在短期內攻克成本這個障礙仍是一個較大的挑戰[10]。

目前CSP是價格比較高，其高密度光板的可用性、測試隱藏的焊接點所存在的困難（必須藉助於X射線機）、對返修技術的生疏、生產批量大小以及涉及局部修改的問題，都影響了產品系統級的價格比常規的BGA器件或TSOP／TSSOP／SSOP器件成本要高。但是隨著技術的發展、設備的改進，價格將會不斷下降。目前許多製造商正在積極採取措施降低CSP價格以滿足日益增長的市場需求。

隨著便攜產品小型化、OEM（初始設備製造）廠商組裝能力的提高及矽片工藝成本的不斷下降，圓片級CSP封裝又是在晶圓片上進行的，因而在成本方面具有較強的競爭力，是最具價格優勢的CSP封裝形式，並將最終成為性能價格比最高的封裝。

此外，還存在著如何與CSP配套的一系列問題，如細節距、多引腳的PWB微孔板技術與設備開發、CSP在板上的通用安裝技術[12]等，也是目前CSP廠商迫切需要解決的難題。

3.2CSP的未來發展趨勢

（1）技術走向終端產品的尺寸會影響攜帶型產品的市場同時也驅動著CSP的市場。要為用戶提供性能最高和尺寸最小的產品，CSP是最佳的封裝形式。順應電子產品小型化發展的的潮流，IC製造商正致力於開發0.3mm甚至更小的、尤其是具有盡可能多I/O數的CSP產品。據美國半導體工業協會預測，目前CSP最小節距相當於2010年時的BGA水平（0.50mm），而2010年的CSP最小節距相當於目前的倒裝晶元（0.25mm）水平。

由於現有封裝形式的優點各有千秋，實現各種封裝的優勢互補及資源有效整合是目前可以採用的快速、低成本的提高IC產品性能的一條途徑。例如在同一塊PWB上根據需要同時納入SMT、DCA，BGA，CSP封裝形式（如EPOC技術）。目前這種混合技術正在受到重視，國外一些結構正就此開展深入研究。

對高性價比的追求是圓片級CSP被廣泛運用的驅動力。近年來WLP封裝因其寄生參數小、性能高且尺寸更小（己接近晶元本身尺寸）、成本不斷下降的優勢，越來越受到業界的重視。WLP從晶圓片開始到做出器件，整個工藝流程一起完成，並可利用現有的標准SMT設備，生產計劃和生產的組織可以做到最優化；硅加工工藝和封裝測試可以在矽片生產線上進行而不必把晶圓送到別的地方去進行封裝測試；測試可以在切割CSP封裝產品之前一次完成，因而節省了測試的開支。總之，WLP成為未來CSP的主流已是大勢所驅[13~15]。

（2）應用領域CSP封裝擁有眾多TSOP和BGA封裝所無法比擬的優點，它代表了微小型封裝技術發展的方向。一方面，CSP將繼續鞏固在存儲器（如快閃記憶體、SRAM和高速DRAM）中應用並成為高性能內存封裝的主流；另一方面會逐步開拓新的應用領域，尤其在網路、數字信號處理器（DSP）、混合信號和RF領域、專用集成電路（ASIC）、微控制器、電子顯示屏等方面將會大有作為，例如受數字化技術驅動，便攜產品廠商正在擴大CSP在DSP中的應用，美國TI公司生產的CSP封裝DSP產品目前已達到90％以上。

此外，CSP在無源器件的應用也正在受到重視，研究表明，CSP的電阻、電容網路由於減少了焊接連接數，封裝尺寸大大減小，且可靠性明顯得到改善。
（3）市場預測CSP技術剛形成時產量很小，1998年才進入批量生產，但近兩年的發展勢頭則今非昔比，2002年的銷售收入已達10.95億美元，佔到IC市場的5%左右。國外權威機構「ElectronicTrendPublications」預測，全球CSP的市場需求量年內將達到64.81億枚，2004年為88.71億枚，2005年將突破百億枚大關，達103.73億枚，2006年更可望增加到126.71億枚。尤其在存儲器方面應用更快，預計年增長幅度將高達54.9%。