A. CSP封装,什么是CSP封装,CSP封装介绍
CSP(Chip Scale Package)封装,是芯片级封装的意思。CSP封装最新一代的内存芯片封装技术,其技术性能又有了新的提升。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,约为普通的BGA的1/3,仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。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是最先进的集成电路封装形式,它具有如下一些特点:
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;
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。
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。
⑤CSP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
⑥CSP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。
⑦CSP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产品已有100多种,封装类型也多,主要有如下五种:
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。采用TAB键合的CSP,使用周边焊盘芯片。
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。
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。
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。
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。
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B. 摄像头模组的 CSP和COB封装到底有啥区别未来发展趋势是否是COB封装
CSP与COB最大的差别就在于CSP封状芯片感光面被一层玻璃保护,COB没有相当于裸片。同一个镜头2种工艺作出来的模组高度有区别,COB要低点。在生产加工的时候,CSP对灰尘点要求相对低点 sensor表面如果还有灰尘点可以返工修复,COB则不可。
COB优势:可将镜片、感光芯片、ISP
以及软板整合在一起,封装测试后可直接交给组装厂,COB 封装方式为较为传统的方式,取得Wafer 后,以Chip on Board 方式将die
固定于PCB 板再加上支架及镜片作成模块,此生产方式重点为COB
良率的控制,故具有生产流程短,节约空间;工艺成熟及较低成本优势(约低10%)。
COB缺点: COB 的缺点是制作过程中容易遭受污染,对环境要求较高,制程设备成本较高、良品率变动大、制程时间长,无法维修等,且若使用在相机模块当中,在摔落测试中,容易有Particle震出的问题。生产流程缩短,但这也表示制作模块的技术难度将大幅提升,影响良率的表现。
CSP优点:在
于封装段由前段制程完成,CSP封装适用于脚数少的IC,制程设备成本较低、制程时间短,CSP
的优点包括封装后的芯片尺寸与晶粒大小相当,适合应用于可携式电子产品。又因芯片及电路板上仅隔着锡球或凸块,可大幅缩短电路传输途径,及减少电流损耗与
电磁波干扰发生的机率。此外因不需用塑料或陶瓷包装,芯片可由背面直接散热。
CSP缺点:面临的挑战是光线穿透率不佳、价格较贵、高度较高、背光穿透鬼影现象。
C. CSP封装的优点和缺点
1、CSP产品的标准化问题 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。 2、CSP产品的封装技术问题 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。 ② 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。 3、与CSP产品相关的材料问题 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。 ②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。 4、CSP的价格问题 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。 5、组装CSP产品的印制板问题 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。 6、CSP产品的市场问题 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。 [1] 参考资料 1. http://www.go-gddq.com/html/2005-12/386318.htm
D. 电子封装中,什么是SOIC、QFP、BGA、CSP、FCOB
SOIC:Small Outline Integrated Circuit Package,小外形集成电路封装
QFP:Plastic Quad Flat Package,方型扁平式封装技术
BGA:BGA封装,Ball Grid Array Package
CSP:CSP封装,Chip Scale Package
FCOB:印制电路板基倒装芯片,flip chip on board
差不多这样吧。
E. SOP和QFP是指线路板的什么元件
SOP和QFP是两种元件的封装形式,而不是元件种类。
SOP封装:
全称:Small Out-Line Package小外形封装
性质:元件封装形式
封装材料:塑料、陶瓷、玻璃、金属等
演变过程:
SOP(Small Out-Line Package小外形封装)是一种很常见的元器件形式。表面贴装型封装之一,引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料和陶瓷两种。始于70年代末期。由1980 年代以前的通孔插装(PTH)型态,主流产品为DIP(Dual In-Line Package),进展至1980 年代以SMT(Surface Mount Technology)技术衍生出的SOP(Small Out-Line Package)、SOJ(Small Out-Line J-Lead)、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、QFP(Quad Flat Package)封装方式,在IC 功能及I/O 脚数逐渐增加后,1997 年Intel 率先由QFP 封装方式更新为BGA(Ball Grid Array,球脚数组矩阵)封装方式,除此之外,近期主流的封装方式有CSP(Chip Scale Package 芯片级封装)及Flip Chip(覆晶)。
1968~1969年菲利浦公司就开发出小外形封装(SOP).以后逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等。
应用范围:
SOP封装的应用范围很广,而且以后逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等在集成电路中都起到了举足轻重的作用。像主板的频率发生器就是采用的SOP封装。
封装的种类:
按封装形式分:普通双列直插式,普通单列直插式,小型双列扁平,小型四列扁平,圆形金属,体积较大的厚膜电路等.
按封装体积大小排列分:最大为厚膜电路,其次分别为双列直插式,单列直插式,金属封装、双列扁平、四列扁平为最小.
按两引脚之间的间距分:普通标准型塑料封装,双列、单列直插式一般多为2.54±0.25 mm,其次有2mm(多见于单列直插式)、1.778±0.25mm(多见于缩型双列直插式)、1.5±0.25mm,或1.27±0.25mm(多见于单列附散热片或单列V型)、1.27±0.25mm(多见于双列扁平封装)、1±0.15mm(多见于双列或四列扁平封装)、0.8±0.05~0.15mm(多见于四列扁平封装)、0.65±0.03mm(多见于四列扁平封装).
按双列直插式两列引脚之间的宽度分:一般有7.4~7.62mm、10.16mm、12.7mm、15.24mm等数种.
按双列扁平封装两列之间的宽度分(包括引线长度):一般有6~6.5±mm、7.6mm、10.5~10.65mm等.
按四列扁平封装40引脚以上的长×宽一般有:10×10mm(不计引线长度)、13.6×13.6±0.4mm(包括引线长度)、20.6×20.6±0.4mm(包括引线长度)、8.45×8.45±0.5mm(不计引线长度)、14×14±0.15mm(不计引线长度)等.
QFP封装,中文含义叫方型扁平式封装技术(Quad Flat Package),该技术实现的CPU芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式,其引脚数一般都在100以上。
QFP封装:
全名:Quad Flat Package 方型扁平式封装技术
应用对象:CPU芯片引脚
简介:
这种技术的中文含义叫方型扁平式封装技术(Quad Flat Package),该技术实现的CPU芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式,其引脚数一般都在100以上。该技术封装CPU时操作方便,可靠性高;而且其封装外形尺寸较小,寄生参数减小,适合高频应用;该技术主要适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线。
详情:
QFP(Quad Flat Package)为四侧引脚扁平封装,是表面贴装型封装之一,引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有陶瓷、金属和塑料三种。从数量上看,塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时,多数情况为塑料QFP。塑料QFP是最普及的多引脚LSI封装。不仅用于微处理器,门陈列等数字逻辑LSI电路,而且也用于VTR 信号处理、音响信号处理等模拟LSI 电路。引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格。0.65mm 中心距规格中最多引脚数为304。
产品 引线数 体尺寸(mm) 引线间距(mm) 引脚宽度(mm)
QFP 44 14 1.0 0.4
QFP(1010) 44 10 0.8 0.35
QFP(1010 H) 44 10 0.8 0.35
QFP(1414D) 44 14 0.8 0.35
QFP(1414A) 44 14 0.8 0.35
QFP封装技术的特点:
1.适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。
2.适合高频使用。
3.操作方便,可靠性高。
4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。
F. CSP封装和BGA封装相比,下面哪些说法是正确的
A B D
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,约为普通的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。
CSP封装的电气性能和可靠性也相比BGA、TOSP有相当大的提高。在相同的芯片面积下CSP所能达到的引脚数明显的要比TSOP、BGA引脚数多的多(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。此外,CSP封装内存芯片的中心引脚形式有效的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,这也使得CSP的存取时间比BGA改善15%-20%。
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。
目前内存颗粒厂在制造DDR333和DDR400内存的时候均采用0.175微米制造工艺,良品率比较低。而如果将制造工艺提升到0.15甚至0.13微米的话,良品率将大大提高。而要达到这种工艺水平,采用CSP封装方式则是不可避免的。因此CSP封装的高性能内存是大势所趋。
G. CSP封装和COB封装对于摄像头模组有什么区别
CSP与COB最大的差别就在于CSP封状芯片感光面被一层玻璃保护,COB没有相当于裸片。同一个镜头2种工艺作出来的模组高度有区别,COB要低点。在生产加工的时候,CSP对灰尘点要求相对低点 sensor表面如果还有灰尘点可以返工修复,COB则不可。
COB优势:可将镜片、感光芯片、ISP
以及软板整合在一起,封装测试后可直接交给组装厂,COB 封装方式为较为传统的方式,取得Wafer 后,以Chip on Board 方式将die
固定于PCB 板再加上支架及镜片作成模块,此生产方式重点为COB
良率的控制,故具有生产流程短,节约空间;工艺成熟及较低成本优势(约低10%)。
COB缺点: COB 的缺点是制作过程中容易遭受污染,对环境要求较高,制程设备成本较高、良品率变动大、制程时间长,无法维修等,且若使用在相机模块当中,在摔落测试中,容易有Particle震出的问题。生产流程缩短,但这也表示制作模块的技术难度将大幅提升,影响良率的表现。
CSP优点:在
于封装段由前段制程完成,CSP封装适用于脚数少的IC,制程设备成本较低、制程时间短,CSP
的优点包括封装后的芯片尺寸与晶粒大小相当,适合应用于可携式电子产品。又因芯片及电路板上仅隔着锡球或凸块,可大幅缩短电路传输途径,及减少电流损耗与
电磁波干扰发生的机率。此外因不需用塑料或陶瓷包装,芯片可由背面直接散热。
CSP缺点:面临的挑战是光线穿透率不佳、价格较贵、高度较高、背光穿透鬼影现象。
H. 内存封装颗粒csp与bga的区别
1、意思不同:
CSP(Chip Scale Package)封装是芯片级封装。
BGA (Ball Grid Array)是高密度表面装配封装技术。
2、产品特点不同:
CSP产品特点是体积小。
BGA产品特点是高密度表面装配。
3、名称不同:
CSP的中文名称是CSP封装。
BGA的中文名称是BGA封装技术。
(8)csp电路扩展阅读:
CSP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。
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。
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。
5、CSP不仅体积小,而且重量轻。