柔性集成电路

㈠ 集成电路封装的发展趋势

在较长一段时期内，集成电路封装几乎没有多大变化，6～64根引线的扁平和双列式封装，基本上可以满足所有集成电路的需要。对于较高功率的集成电路，则普遍采用金属圆形和菱形封装。但是随着集成电路的迅速发展，多于64，甚至多达几百条引线的集成电路愈来愈多。如日本40亿次运算速度的巨型计算机用一块ECL．复合电路，就采用了462条引线的PGA。过去的封装形式不仅引线数已逐渐不能满足需要，而且也因结构上的局限而往往影响器件的电性能。同时，整机制造也正在努力增加印制线路板的组装密度、减小整机尺寸来提高整机性能，这也迫使集成电路去研制新的封装结构，新的封装材料来适应这一新的形势。因此，集成电路封装的发展趋势大体有以下几个方面：
1．表面安装式封装将成为集成电路封装主流 集成电路的表面安装结构是适应整机系统的需要而发展起来的，主要是因为电子设备的小型化和轻量化，要求组装整机的电子元器件外形结构成为片式，使其能平贴在预先印有焊料膏的印制线路板焊盘上，通过再流焊工艺将其焊接牢固。这种作法不仅能够缩小电子设备的体积，减轻重量，而且这些元器件的引线很短，可以提高组装速度和产品性能，并使组装能够柔性自动化。
表面安装式封装一般指片式载体封装、小外形双列封装和四面引出扁平封装等形式，这类封装的出现，无疑是集成电路封装技术的一大进步。
2．集成电路封装将具有更多引线、更小体积和更高封装密度
随着超大规模和特大规模集成电路的问世，集成电路芯片变得越来越大，其面积可达7mm×7mm，封装引出端可在数百个以上，并要求高速度、超高频、低功耗、抗辐照，这就要求封装必须具有低应力、高纯度、高导热和小的引线电阻、分布电容和寄生电感，以适应更多引线、更小体积和更高封装密度的要求。
要想缩小封装体积，增加引线数量．唯一的办法就是缩小封装的引线间距。一个40线的双列式封装要比68线的H式载体封装的表面积大20%，其主要区别就是引线目距由2.54mm改变自1.27mm或1.00cmm。不难想像，如果引线间距进而改变为0.80mm，O.65mm甚至0 50mm，则封装的表面积还会太大地缩小。但是为了缩小引线间距，这势必带来了一系列新的目题，如印线精密制造就必须用光致腐蚀的蚀刻工艺来代替机械模具的冲制加工，并必须解决引线间距缩小所引起的引线间绝缘电阻的降低和分步电容的增大等各个方面研究课题。
集成电路芯片面积增大，通常其相应封装面积也在加大，这就对热耗散问题提出了新的挑战。这个问题是一个综台性的，它不仅与芯片功率、封装材料、封装结构的表面积和最高结温有关，还与环境温度和冷玲方式等有关，这就必须在材料的选择、结构的设计和冷却的手段等方面作出新的努力。
3.塑料封装仍然是集成自路的主要封装形式
塑料模塑封装具有成本低、工艺简单和便于自动化生产等优点，虽然在军用集成电路标准中明文规定，封装结构整体不得使用任何有机聚合物材料，但是在集成电路总量中，仍有85%以上采用塑料封装。
塑料封装与其他封装相比，其缺点主要是它属于非气密或半气密封装，所以抗潮湿性能差，易受离子污染；同时热稳定性也不好，对电磁波不能屏蔽等，因而对于高可靠的集成电路不宜选用这种封装形式。但是近几年来，塑料封装的模塑材料、引线框架和生产工艺已经不断完善和改进，可靠性也已大大提高，相信在这个基础上，所占封装比例还会继续增大。
4.直接粘结式封装将取得更大发展
集成电路的封装经过插入式、表面安装式的变革以后，一种新的封装结构—直接粘结式已经经过研制、试用达到了具有商品化的价值，并且取得了更大的发展，据国际上预测，直接粘结式封装在集成电路中所占比重将从1990年的8%上升至2000年的22%，这一迅速上升的势头，说明了直接粘结式封装的优点和潜力。
所谓直接粘结式封装就是将集成电路芯片直接粘结在印制线路板或覆有金属引线的塑料薄膜的条带上，通过倒装压焊等组装工艺，然后用有机树脂点滴形加以覆盖。当前比较典型的封装结构有芯片板式封装（COB）、载带自动焊接封装（TAB）和倒装芯片封转（FLIPCHIP）等树种，而其中COB封装和TAB封装已经大量使用于音乐、语音、钟表程控和照相机快门等直接电路。
直接粘结式封装其所以能够迅速发展，最重要的因素是它能适用于多引线、小间距、低成本的大规模自动化或半自动化生产，并且简化了封装结构和组装工艺。例如COB封装不再使用过去的封装所必需的金属外引线；TAB封装采用倒装压焊而不再使用组装工艺必须的内引线键合。这样，一方面减少了键合的工作量，另一方面因减少引线的压焊点数而提高了集成电路的可靠性。
在中国COB封装已经大量生产，而TAB封装尚处于开发阶段，相信在今后的集成电路中，这类封装会占据一定的地位和取得更大的发展。
5. 功率集成电路封装小型化已成为可能
功率集成电路的封装结构，受封装材料的导热性能影响，造成封装体积较大而与其他集成电路不相匹配，已成为人们关注的问题之一，而关键所在是如何采用新的封装材料。
功率集成电路所用的封装材料，不仅要求其导热性能好，而且也要求线膨胀系数低，并具备良好的电气性能和机械性能。随着科学的进步，一些新的材料已经开始应用到集成电路方面来，如导热性能接近氧化铍（BeO）线膨胀系数接近硅（Si）的新陶瓷材料—氮化铝（AlN），将成为功率集成电路封装结构的主体材料，从而大大地缩小了体积和改善了电路的性能，相信将来还会有更多的新材料参与到这一领域中来，使功率集成电路能进一步缩小体积。
另外，采用氟利昂小型制冷系统对功率集成电路进行强制冷却，以降低其表面环境温度来解决封装的功耗，已在一些大型计算机中得到实现。这样在改变封装结构的外形设计、使用新的封装材料的同时，再改善外部冷却条件，那么集成电路的热性能就可取得更大的改善。

㈡ FPC是什么东东

软性线路板简称软板也叫挠性线路板（FPC），是一种主要由CU (Copper foil) ( E.D.或 R.A.铜箔)、A (Adhesive) （压克力及环氧树脂热固胶）和PI (Kapton，Polyimide）(聚亚胺薄膜)构成的电路板，具有节省空间、减轻重量及灵活性高等许多优点，在生产生活中都有极为广泛的应用，并且市场还在扩大中。

㈢ 开源电路板是什么意思

电路板的名称有：陶瓷电路板，氧化铝陶瓷电路板，氮化铝陶瓷电路板，线路板，PCB板，铝基板，高频板，厚铜板，阻抗板，PCB，超薄线路板，超薄电路板，印刷（铜刻蚀技术）电路板等。电路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。电路板可称为印刷线路板或印刷电路板，FPC线路板（FPC线路板又称柔性线路板柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。）和软硬结合板-FPC与PCB的诞生与发展，催生了软硬结合板这一新产品。因此，软硬结合板，就是柔性线路板与硬性线路板，经过压合等工序，按相关工艺要求组合在一起，形成的具有FPC特性与PCB特性的线路板。首先是单面板，在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以就称这种PCB叫作单面线路板。单面板通常制作简单，造价低，但是缺点是无法应用于太复杂的产品上。
双面板是单面板的延伸，当单层布线不能满足电子产品的需要时，就要使用双面板了。双面都有覆铜有走线，并且可以通过过孔来导通两层之间的线路，使之形成所需要的网络连接。
多层板是指具有三层以上的导电图形层与其间的绝缘材料以相隔层压而成，且其间导电图形按要求互连的印制板。多层线路板是电子信息技术向高速度、多功能、大容量、小体积、薄型化、轻量化方向发展的产物。

㈣ 在电子行业上什么叫做COF，COB，TAB它与COG和FOG有何区别

COF（Chip On Flex，or，Chip On Film），常称覆晶薄膜，是将集成电路（IC）固定在柔性线路板上的晶粒软膜构装技术。

运用软质附加电路板作为封装芯片载体将芯片与软性基板电路结合，或者单指未封装芯片的软质附加电路板，包括卷带式封装生产（TAB基板，其制程称为TCP）、软板连接芯片组件、软质IC载板封装。

COB封装即chip On board，就是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上，然后进行引线键合实现其电气连接。

如果裸芯片直接暴露在空气中，易受污染或人为损坏，影响或破坏芯片功能，于是就用胶把芯片和键合引线包封起来。人们也称这种封装形式为软包封。

TAB的意思是液晶的驱动芯片是绑定在玻璃的FPC引脚上面，这种液晶的抗干扰性会差一点的。

COG制程是利用覆晶（Flip Chip）导通方式，将晶片直接对准玻璃基板上的电极，利用各向异性导电膜（Anisotropic Conctive Film，后面简称ACF）材料作为接合的材料，使两种结合物体垂直方向的电极导通。

当前COG接合制程的生产作业流程，均以自动化作业方式进行。COG接合作业由各向异性导电膜贴附，FPC预绑定和FPC本绑定三个作业组成

FOG是通过ACF粘合，并在一定的温度、压力和时间下热压而实现液晶玻璃与柔性线路板机械连接和电气导通的一种加工方式。

为保证产品质量，FOG产生工艺对ACF带贴附精度、邦定压力、邦定温度、压头平面度、压头与压台之间的平行度都有高的要求。

(4)柔性集成电路扩展阅读：

除以上安装技术，还有一种：

SMT，是英文"Surface mount technology"的缩写，即表面安装技术，这是一种较传统的安装方式。其优点是可靠性高，缺点是体积大，成本高，限制LCM的小型化。

特点：

组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。

可靠性高、抗振动能力强。焊点缺陷率低。

高频特性好。减少了电磁和射频干扰。

易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%~50%。 节省材料、能源、设备、人力、时间等。

网络-COF

网络-cob封装

网络-COG

网络-SMT

㈤ 不需要光刻机，真的能够制造出芯片吗

芯片制造是我国科学家面临的大问题。有必要突破西方国家的芯片封锁，不仅需要升级闪电机，还需要具有高强度掌握光刻胶的应用。光刻和蚀刻机是芯片制造所需的两个主要设备。现在我国的研究人员通过蚀刻机的技术困难成功地突破，但瞬间机器的困难并没有破碎。很多人都担心，没有照明机器，芯片会不会做到吗？事实上，它不必担心太多了。这不是中国专家打破常规取代了光刻技术并给了！

该技术已经能够完成数十个纳米的程度，并且随着科学研究水平不断改进，当前光致抗蚀剂的最终雕刻也很可能也很可能。从世界研究的角度来看，对“冰胶”取代光致抗蚀剂并不大量的研究。除了我的国家外，只能使用两个实验室，另一个是丹麦。当我了解到我国获得的这个重要科研结果时，一些网友嘲笑，在这项技术中美国似乎很慢这次我给了西方课程。

㈥ PCB和FPC有什么具体区别

PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是回重要的电子部件，是电子元答器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。

FPC：柔性电路板(柔性PCB): 简称"软板", 又称"柔性线路板", 也称"软性线路板、挠性线路板"或"软性电路板、挠性电路板", 英文是"FPC PCB"或"FPCB,Flexible and Rigid-Flex".

PCB一般用FR4做基材，也叫硬板，是不能弯折、挠曲的

FPC一般用PI做基材，是柔性材料，可以任意进行弯折、挠曲

PCB一般应用在一些不需要弯折请要有比较硬强度的地方，如电脑主板、手机主板等

FPC一般营运在需要重复挠曲及一些小部件的链接，如翻盖手机翻盖弯折的部分、打印机链接打印头的部位、各种模组（如显示模组于主板的连接）

随着现在产品轻、薄、短、小的发展，有些产品PCB并不能很好的满足要求，会逐渐使用FPC来实现。总之，FPC可以理解成时软的，可以挠曲的PCB

㈦ 撕开巨头垄断！国产柔性屏产业走向世界，柔宇折叠出怎样的未来

基础科学是一个国家能否真正实现创新发展的关键，在火热的半导体领域，尤其是"一芯一屏"这两大核心产业，中国企业曾长期处于跟随地位，甚至在中美贸易摩擦之下备受压制。但不可否认的是，在技术迭代和市场规模的竞争中，中国企业正不断缩小与世界品牌的差距。以芯片为例，在美国步步紧逼之下，中国企业必将进行芯片全产业链的布局和研发，来应对日韩和欧美国家的垄断。而在可折叠全柔性显示屏幕领域，柔宇正以“换道超车”的姿态实现ULT-NSSP技术突破，迅速完成技术成熟到全柔性显示屏大规模量产，迫切推动产业化进程的阶段。

迅速迭代，六年时间做到业内领先

2014年，柔宇团队成为国际上第一个发布全球最薄的柔性显示屏以及柔性传感器的企业，开启了中国制造柔性显示屏技术征服世界的第一步。2018年在北京，柔宇发布了全球首款真正的可折叠柔性屏智能手机——柔派(Flex Pai)，作为一款具有革命性里程碑意义的手机，不仅推出时间领先三星近半年时间，也被英国BBC评价为“全球手机行业发展史上的标志性手机”。2020年9月22日，柔宇正式发布旗下第二代折叠屏手机FlexPai 2，这是一款弯折半径最低仅为1毫米，最高可承受180万次弯折，相比上代提升约9倍，整机折叠时可实现“无缝”贴合，厚度降低40%的划时代新机。

从柔宇 科技 成立到这条全柔性显示屏产线量产，历经了近6年时间。如果从柔宇 科技 创始人、董事长兼CEO刘自鸿决心走这条充满挑战的创业之路算起，周期更是长达12年。作为一家曾被业内误解的企业，在柔性显示和柔性传感两大核心技术的发展上，柔宇走出了一条与外资巨头与众不同的路线，不仅让中国制造在国际上占有一席之地，甚至有可能引领下个时代。

实际上，柔宇全柔性面板良品率在2019年就已经达到“竞争对手”传统OLED硬屏的水平；在同样投入的情况下，ULT-NSSP技术方案比其他厂商全柔性屏良率高出一个数量级。而且，柔宇的全柔性终端产品的换屏成本也是行业最低的。显然，柔宇全柔性屏的制造良率、成本控制已达到业界领先水平。

独辟蹊径，自主研发完成换道超车

在显示面板领域，日韩企业一直占据技术的主导地位，无论从供应链、原材料和关键制程设备，中国企业在面板领域都受限于上游企业，要突破以三星为代表的日韩企业说构筑的技术壁垒，在原有的技术路线上恐怕难以超越，这也是中国主流半导体企业的共识。对年轻的柔宇而言，要想撕开日韩企业的垄断，就必须“换道超车”。

在柔性显示技术领域，目前已经逐步形成两大阵营：一个是以三星、LG为主的低温多晶硅LTPS技术阵营；另一个阵营以柔宇为代表，使用自主研发的超低温非硅制程集成技术(ULT-NSSP)。这两个技术路线中，中国企业都颇有建树。以低温多晶硅LTPS技术为例，凭借成熟的技术和供应链，京东方将厚度降到了0.03毫米，直接挑战到三星的霸主地位。

而在超低温非硅制程集成技术(ULT-NSSP)领域，柔宇以更精简的工艺和极低的温度，找到了全柔性屏弯折的可靠性、高良率和低成本投入之间的平衡点。甚至还根据技术特征，自主研发了显示电路与显示驱动系统。凭借这套不同于传统工艺的独立全柔性显示技术体系，柔宇在全球第一个成功实现了全柔性屏大规模量产出货，而今已剑指产业化。

除了超低温非硅制程集成技术（ULT-NSSP）路线，智能力学仿真模型也是柔宇的技术亮点。在研发中，能够快速计算不同材料、层叠方式可达到的柔性性能和稳定性、可靠性，再通过实验对比验证，对材料、层叠方式参数进行矫正，形成材料力学参数数据，从而极大地提高了研发效率，快速实现量产。

直至今日，柔宇使用的材料仍然是秘密。但从媒体的报道中可以发现，ULT-NSSP这项技术使面板在制作过程中有效减少了包含多晶硅脱氢、离子植入、活化等一系列制程，在温度上也较LTPS技术低200-300度左右。柔宇 科技 的创新技术有效减少了多道制程，省去了价格特别昂贵的RTA(快速高温退火)，ELA(准分子激光退火)等设备投入，成功降低了投入成本。同时在良率方面，减少多道制程加上整体温度降低，也使ULT-NSSP面板生产良率较LTPS技术更高。值得一提的是，柔性屏折叠手机FlexPai正是采用了柔宇 科技 自己研究的柔性屏幕。

更重要的是，柔宇 科技 成为中国少数能完全掌握自主知识产权技术的企业，同时也具备国家“进口替代”和“一屏一芯”的战略意义。

赋能终端，加速推动产业化落地

市场调研机构Strategy Analytics预计，2019年全球可折叠柔性屏智能手机的出货量接近100万部，到2020年预计渗透率在1%以上，价格、产能、良率都是阻碍其普及的最大的原因。柔宇第三代蝉翼全柔性屏的量产以及ULT-NSSP技术路线的未来演进，无疑是推动市场普及的重要驱动力之一。

尤其在解决了被广为诟病的折痕、膜层断裂和显示失效等问题之后，剑指产业化的柔宇在ToC与ToB两大市场开始了快速量产与按需定制。

在ToC市场，最火热的莫过于全球首款折叠屏手机 FlexPai 的升级版——FlexPai 2，屏幕能够承受180万次弯折（一天翻折100次可使用约50年），通过独创的Royole 3STM全闭合线性转轴可实现完全无间隙闭合，而且展开后无折痕，达到类镜面平整度。更重要的是，FlexPai 2的8GB+256GB版仅售9988元，成为业内唯一售价在万元以下的5G折叠屏手机。FlexPai 2搭载了“为折叠屏手机而生”的waterOS 2.0操作系统，该系统由柔宇 科技 的研发团队基于Android Q平台针对折叠屏手机特点自主开发，用户可以通过智能侧边栏设置，在侧曲屏上轻松实现应用的快捷切换。

柔宇 科技 创始人、董事长兼CEO刘自鸿展示了转轴内部复杂的结构，并表示3STM全闭合线性转轴中包含了高达200颗精密零部件和精密传动件，使用了包括钛合金、液态金属等在内多种顶级航空级金属材料。如此精密的设计为用户带来了更加顺滑的弯折手感，还能实现机身从0到180°任意角度自由“无级”悬停，可在平板模式、手机模式和帐篷模式三个模式中，帮助用户完成工作与生活的自由切换。

此外，柔性传感器技术领域也在快速实现终端商业化创新。比如近期上市销售的新一代智能手写本“柔记2”。其主要特点是：为业界目前最接近自然书写体验的智能笔记本，能够实现纸屏同步、手写文字即时转化电子文档等功能，同时还可以生成笔迹视频，让用户能随时回顾记录时的思路和逻辑，可以成为商务人士、教师和学生等人群的新型工作与创作工具。

在ToB市场，通过ULT-NSSP显示技术与操作系统、软件和硬件相集成的“柔性+”平台，柔宇已经为六大行业的客户提供柔性+解决方案，包括智能移动终端、智能交通、文娱传媒、运动 时尚 、智能家居和办公教育。 产品涉及柔性传感器、柔性集成电路柔性操作系统等。

在推动产业落地的过程中，柔宇目前已与全球超过500家各行业头部企业达成合作，共同打造柔性电子生态与产业创新应用。伴随更多终端的落地，柔性电子技术，可以解决目前用户诸多未满足的线上与交互需求，同时与合作伙伴共同拓展新的应用形态与服务边界，共同打造一个“柔性星球”，以柔性电子技术为世界带来巨大的产业变革推动力与应用创新想象力。

需要注意的是，围绕柔性屏市场，中韩企业的竞争很快将进入白热化的状态。好在，“换道超车”的柔宇完全掌握了核心自主技术，这让 中国在柔性显示领域不会再有被“卡脖子”的忧虑 ，而柔宇在技术创新与完成量产的每一次重要突破，都会让国际企业丧失技术垄断优势，也让中国企业拥有更多的产业话语权与产品溢价能力。

㈧ fpc与pcb有什么不同

关于PCB，就是所谓印制电路板，通常都会被称之为硬板。是电子元器件当中的支撑体，是很重要的电子部件。PCB一般用FR4做基材，也叫硬板，是不能弯折、挠曲的。PCB一般应用在一些不需要弯折且有比较硬强度的地方，如电脑主板、手机主板等。
而FPC，其实属于PCB的一种，但是与传统的印制电路板又有很大的出入。将其称之为软板，全称为挠曲性电路板。FPC一般用PI做基材，是柔性材料，可以任意进行弯折、挠曲。FPC一般营运在需要重复挠曲及一些小部件的链接，但是现在却不仅仅如此，目前智能手机正在想可弯曲防止，这就需要用到FPC这一关键技术。
其实FPC不仅是可以挠曲的电路板，同时它也是连成立体线路结构的重要设计方式，这种结构搭配其他电子产品设计，可以构建出各式各样不同的应用，因此，从这点来看，FPC与PCB是非常不同的。
对于PCB而言，除非以灌膜胶的方式将线路做出立体的形式，否则电路板在一般状况下都是平面式的。因此要充分利用立体空间，FPC就是一个良好的解决方案。以硬板而言，目前常见的空间延伸方案就是利用插槽加上介面卡，但是FPC只要以转接设计就可以做出类似结构，且在方向性设计也较有弹性。利用一片连接FPC，可以将两片硬板连接成一组平行线路系统，也可以转折成任何角度来适应不同产品外形设计。
FPC当然可以采用端子连接方式进行线路连接，但也可以采用软硬板避开这些连接机构，一片单一FPC可以利用布局方式配置很多的硬板并将之连接。这种做法少了连接器及端子干扰，可以提升信号品质及产品信赖度。

㈨ 跪求(集成电路芯片封装技术的发展前景)

先进的芯片尺寸封装(CSP)技术及其发展前景
2007/4/20/19:53 来源：微电子封装技术

汽车电子装置和其他消费类电子产品的飞速发展，微电子封装技术面临着电子产品“高性价比、高可靠性、多功能、小型化及低成本”发展趋势带来的挑战和机遇。QFP（四边引脚扁平封装）、TQFP（塑料四边引脚扁平封装）作为表面安装技术（SMT）的主流封装形式一直受到业界的青睐，但当它们在0.3mm引脚间距极限下进行封装、贴装、焊接更多的I/O引脚的VLSI时遇到了难以克服的困难，尤其是在批量生产的情况下，成品率将大幅下降。因此以面阵列、球形凸点为I/O的BGA（球栅阵列）应运而生，以它为基础继而又发展为芯片尺寸封装（ChipScalePackage，简称CSP）技术。采用新型的CSP技术可以确保VLSI在高性能、高可靠性的前提下实现芯片的最小尺寸封装（接近裸芯片的尺寸），而相对成本却更低，因此符合电子产品小型化的发展潮流，是极具市场竞争力的高密度封装形式。

CSP技术的出现为以裸芯片安装为基础的先进封装技术的发展，如多芯片组件(MCM)、芯片直接安装(DCA),注入了新的活力，拓宽了高性能、高密度封装的研发思路。在MCM技术面临裸芯片难以储运、测试、老化筛选等问题时，CSP技术使这种高密度封装设计柳暗花明。

2CSP技术的特点及分类

2.1CSP之特点

根据J-STD-012标准的定义，CSP是指封装尺寸不超过裸芯片1.2倍的一种先进的封装形式[1]。CSP实际上是在原有芯片封装技术尤其是BGA小型化过程中形成的，有人称之为μBGA（微型球栅阵列，现在仅将它划为CSP的一种形式），因此它自然地具有BGA封装技术的许多优点。

(1)封装尺寸小，可满足高密封装CSP是目前体积最小的VLSI封装之一，引脚数（I/O数）相同的CSP封装与QFP、BGA尺寸比较情况见表1[2]。

由表1可见，封装引脚数越多的CSP尺寸远比传统封装形式小，易于实现高密度封装，在IC规模不断扩大的情况下，竞争优势十分明显，因而已经引起了IC制造业界的关注。

一般地，CSP封装面积不到0.5mm节距QFP的1/10，只有BGA的1/3~1/10[3]。在各种相同尺寸的芯片封装中，CSP可容纳的引脚数最多，适宜进行多引脚数封装，甚至可以应用在I/O数超过2000的高性能芯片上。例如，引脚节距为0.5mm，封装尺寸为40×40的QFP，引脚数最多为304根，若要增加引脚数，只能减小引脚节距，但在传统工艺条件下，QFP难以突破0.3mm的技术极限；与CSP相提并论的是BGA封装，它的引脚数可达600~1000根，但值得重视的是，在引脚数相同的情况下，CSP的组装远比BGA容易。

（2）电学性能优良CSP的内部布线长度（仅为0.8~1.0mm）比QFP或BGA的布线长度短得多[4]，寄生引线电容(<0.001mΩ)、引线电阻（<0.001nH）及引线电感（<0.001pF）均很小，从而使信号传输延迟大为缩短。CSP的存取时间比QFP或BGA短1/5~1/6左右，同时CSP的抗噪能力强，开关噪声只有DIP（双列直插式封装）的1/2。这些主要电学性能指标已经接近裸芯片的水平，在时钟频率已超过双G的高速通信领域，LSI芯片的CSP将是十分理想的选择。

(3)测试、筛选、老化容易MCM技术是当今最高效、最先进的高密度封装之一，其技术核心是采用裸芯片安装，优点是无内部芯片封装延迟及大幅度提高了组件封装密度，因此未来市场令人乐观。但它的裸芯片测试、筛选、老化问题至今尚未解决，合格裸芯片的获得比较困难，导致成品率相当低，制造成本很高[4]；而CSP则可进行全面老化、筛选、测试，并且操作、修整方便，能获得真正的KGD芯片，在目前情况下用CSP替代裸芯片安装势在必行。

（4）散热性能优良CSP封装通过焊球与PCB连接，由于接触面积大，所以芯片在运行时所产生的热量可以很容易地传导到PCB上并散发出去；而传统的TSOP（薄型小外形封装）方式中，芯片是通过引脚焊在PCB上的，焊点和pcb板的接触面积小，使芯片向PCB板散热就相对困难。测试结果表明，通过传导方式的散热量可占到80%以上。

同时，CSP芯片正面向下安装，可以从背面散热，且散热效果良好，10mm×10mmCSP的热阻为35℃/W，而TSOP、QFP的热阻则可达40℃/W。若通过散热片强制冷却，CSP的热阻可降低到4.2，而QFP的则为11.8[3]。

（5）封装内无需填料大多数CSP封装中凸点和热塑性粘合剂的弹性很好，不会因晶片与基底热膨胀系数不同而造成应力，因此也就不必在底部填料(underfill)，省去了填料时间和填料费用[5]，这在传统的SMT封装中是不可能的。

（6）制造工艺、设备的兼容性好CSP与现有的SMT工艺和基础设备的兼容性好，而且它的引脚间距完全符合当前使用的SMT标准（0.5~1mm），无需对PCB进行专门设计，而且组装容易，因此完全可以利用现有的半导体工艺设备、组装技术组织生产。

2.2CSP的基本结构及分类

CSP的结构主要有4部分：IC芯片，互连层，焊球（或凸点、焊柱），保护层。互连层是通过载带自动焊接（TAB）、引线键合（WB）、倒装芯片（FC）等方法来实现芯片与焊球（或凸点、焊柱）之间内部连接的，是CSP封装的关键组成部分。CSP的典型结构如图1所示[6]。

目前全球有50多家IC厂商生产各种结构的CSP产品。根据目前各厂商的开发情况，可将CSP封装分为下列5种主要类别[7、3]：

（1）柔性基板封装（FlexCircuitInterposer）由美国Tessera公司开发的这类CSP封装的基本结构如图2所示。主要由IC芯片、载带（柔性体）、粘接层、凸点（铜/镍）等构成。载带是用聚酰亚胺和铜箔组成。它的主要特点是结构简单，可靠性高，安装方便，可利用原有的TAB（TapeAutomatedBonding）设备焊接。

（2）刚性基板封装（RigidSubstrateInterposer）由日本Toshiba公司开发的这类CSP封装,实际上就是一种陶瓷基板薄型封装，其基本结构见图3。它主要由芯片、氧化铝（Al2O3）基板、铜（Au）凸点和树脂构成。通过倒装焊、树脂填充和打印3个步骤完成。它的封装效率（芯片与基板面积之比）可达到75％，是相同尺寸的TQFP的2.5倍。

（3）引线框架式CSP封装（CustomLeadFrame）由日本Fujitsu公司开发的此类CSP封装基本结构如图4所示。它分为Tape-LOC和MF-LOC

两种形式，将芯片安装在引线框架上，引线框架作为外引脚，因此不需要制作焊料凸点，可实现芯片与外部的互连。它通常分为Tape-LOC和MF-LOC两种形式。

（4）圆片级CSP封装（Wafer-LevelPackage）由ChipScale公司开发的此类封装见图5。它是在圆片前道工序完成后，直接对圆片利用半导体工艺进行后续组件封装，利用划片槽构造周边互连，再切割分离成单个器件。WLP主要包括两项关键技术即再分布技术和凸焊点制作技术。它有以下特点：①相当于裸片大小的小型组件（在最后工序切割分片）；②以圆片为单位的加工成本（圆片成本率同步成本）；③加工精度高（由于圆片的平坦性、精度的稳定性）。

(5)微小模塑型CSP(MinuteMold)由日本三菱电机公司开发的CSP结构如图6所示。它主要由IC芯片、模塑的树脂和凸点等构成。芯片上的焊区通过在芯片上的金属布线与凸点实现互连，整个芯片浇铸在树脂上，只留下外部触点。这种结构可实现很高的引脚数，有利于提高芯片的电学性能、减少封装尺寸、提高可靠性，完全可以满足储存器、高频器件和逻辑器件的高I/O数需求。同时由于它无引线框架和焊丝等，体积特别小，提高了封装效率。

除以上列举的5类封装结构外，还有许多符合CSP定义的封装结构形式如μBGA、焊区阵列CSP、叠层型CSP（一种多芯片三维封装）等。

3CSP封装技术展望

3.1有待进一步研究解决的问题

尽管CSP具有众多的优点，但作为一种新型的封装技术，难免还存在着一些不完善之处。

（1）标准化每个公司都有自己的发展战略，任何新技术都会存在标准化不够的问题。尤其当各种不同形式的CSP融入成熟产品中时，标准化是一个极大的障碍[8]。例如对于不同尺寸的芯片，目前有多种CSP形式在开发，因此组装厂商要有不同的管座和载体等各种基础材料来支撑，由于器件品种多，对材料的要求也多种多样，导致技术上的灵活性很差。另外没有统一的可靠性数据也是一个突出的问题。CSP要获得市场准入，生产厂商必须提供可靠性数据,以尽快制订相应的标准。CSP迫切需要标准化，设计人员都希望封装有统一的规格，而不必进行个体设计。为了实现这一目标，器件必须规范外型尺寸、电特性参数和引脚面积等，只有采用全球通行的封装标准，它的效果才最理想[9]。

（2）可靠性可靠性测试已经成为微电子产品设计和制造一个重要环节。CSP常常应用在VLSI芯片的制备中，返修成本比低端的QFP要高，CSP的系统可靠性要比采用传统的SMT封装更敏感，因此可靠性问题至关重要。虽然汽车及工业电子产品对封装要求不高，但要能适应恶劣的环境，例如在高温、高湿下工作，可靠性就是一个主要问题。另外，随着新材料、新工艺的应用，传统的可靠性定义、标准及质量保证体系已不能完全适用于CSP开发与制造，需要有新的、系统的方法来确保CSP的质量和可靠性，例如采用可靠性设计、过程控制、专用环境加速试验、可信度分析预测等。

可以说，可靠性问题的有效解决将是CSP成功的关键所在[10,11]。
（3）成本价格始终是影响产品（尤其是低端产品）市场竞争力的最敏感因素之一。尽管从长远来看，更小更薄、高性价比的CSP封装成本比其他封装每年下降幅度要大，但在短期内攻克成本这个障碍仍是一个较大的挑战[10]。

目前CSP是价格比较高，其高密度光板的可用性、测试隐藏的焊接点所存在的困难（必须借助于X射线机）、对返修技术的生疏、生产批量大小以及涉及局部修改的问题，都影响了产品系统级的价格比常规的BGA器件或TSOP／TSSOP／SSOP器件成本要高。但是随着技术的发展、设备的改进，价格将会不断下降。目前许多制造商正在积极采取措施降低CSP价格以满足日益增长的市场需求。

随着便携产品小型化、OEM（初始设备制造）厂商组装能力的提高及硅片工艺成本的不断下降，圆片级CSP封装又是在晶圆片上进行的，因而在成本方面具有较强的竞争力，是最具价格优势的CSP封装形式，并将最终成为性能价格比最高的封装。

此外，还存在着如何与CSP配套的一系列问题，如细节距、多引脚的PWB微孔板技术与设备开发、CSP在板上的通用安装技术[12]等，也是目前CSP厂商迫切需要解决的难题。

3.2CSP的未来发展趋势

（1）技术走向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的潮流，IC制造商正致力于开发0.3mm甚至更小的、尤其是具有尽可能多I/O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年时的BGA水平（0.50mm），而2010年的CSP最小节距相当于目前的倒装芯片（0.25mm）水平。

由于现有封装形式的优点各有千秋，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、低成本的提高IC产品性能的一条途径。例如在同一块PWB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，国外一些结构正就此开展深入研究。

对高性价比的追求是圆片级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（己接近芯片本身尺寸）、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的主流已是大势所驱[13~15]。

（2）应用领域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，例如受数字化技术驱动，便携产品厂商正在扩大CSP在DSP中的应用，美国TI公司生产的CSP封装DSP产品目前已达到90％以上。

此外，CSP在无源器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数，封装尺寸大大减小，且可靠性明显得到改善。
（3）市场预测CSP技术刚形成时产量很小，1998年才进入批量生产，但近两年的发展势头则今非昔比，2002年的销售收入已达10.95亿美元，占到IC市场的5%左右。国外权威机构“ElectronicTrendPublications”预测，全球CSP的市场需求量年内将达到64.81亿枚，2004年为88.71亿枚，2005年将突破百亿枚大关，达103.73亿枚，2006年更可望增加到126.71亿枚。尤其在存储器方面应用更快，预计年增长幅度将高达54.9%。