CSP——有前景的IC封装技术

<正> 新一代 IC 封装技术采用多功能、焊球阵列(BGA)技术取代了传统的引线框式方法。设计工程师们总是试图对封装技术做出选择,他们无法抗拒IC 封装技术的不断变化,他们的决定通常左右着公司的命运。塑料模引线框式封装(虽然比较经济)远没有阵列接触式封装具有优势,尤其是在高 I/O 或高性能应用方面。对于组装处理来说,阵列式封装具有更坚固的结构,由于接触位于器件外形的下部,器件之间的互连更直接。然而,BGA 封装系列在尺寸、接触节距和 I/O 方面变化很大,大多是为专门     

面阵列CSP仿真的可靠性预测

随着SMT技术的发展，集成电路封装互连，尤其是球栅阵列和面阵列CSO的互连可靠性成为人们关注的重点。其关系到这些互连技术的推广应用。本通过一系列的模拟实验，获取一些关键数据，从而开发出分析IC封装互连可靠性的新方法。并采用SRS软件作为预测可靠性的工具。创建和分析IC封装互连的新方法可为当今高性能产品提供可靠的需求。具有球栅阵列(BGA)特征的较新型的元件封装与面阵列互连组合形成了一类应用技术，这种技术能够容纳更多引线数，占用的板子空间小，而且还实现了宽间隙下的互连。对面阵列引线性能的调研已成为人们密切关注的领域，并对此展开了一系列的研究。必须考虑为下一代封装开发可靠的、低应力互连的方法。由于BGA不同于传统的组装方法，不存在将柔性引线弯曲连接的工艺步骤，显然，迫切期望为面阵列封装开发依附引线。因此，而为新BGA在开发一类小型化的IC封装以满足这种迫切需求。我们将其统称为芯片级封装(CSP)。已开发出这些小型化封装可使许多与倒装芯片技术相关的性能优势尽可能地满足广大用户的要求，而不需要用户来处理和组装未被保护的裸芯片。为获得引线柔性或释放应力，需要采用一种综合策略。首先，有必要说明可能会影响现代焊接的组件的合理应用的许多设计特性。     

制造

Kulicke＆Softa公司的Model6900裸芯装配系统(die assembly System)能处理多种封装,包括COB、PGA、BGA、PC Card和引线框架     

IC封装市场的发展与封装技术的进步

IC封装市场同样遵循半导体市场的硅周期发展规律，在经历了2001年的低谷后，今后5年IC封装市场会持续增长。亚太地区的增长快于其他地区，而中国大陆是最大的亮点。由于应用的需要。对传统的引线框架封装提出了新的挑战，新的封装形式将不断涌现，BGA、CSP、3D、SIP将成为发展的重点。应用的发展，要求封装技术朝微型化、低成本化、定制化、绿色环保化、封装设计早期协同化的方向发展。     

高可靠性的半导体BGA封装

引言BGA (球栅阵列) 封装MOSFET器件的发展是一项技术突破。采用此技术生产的MOSFET器件热传导性能优异,电流通过能力大、封装尺寸小、栅极电荷少,且导通电阻RDS(on)值低。飞兆半导体公司的PowerTrench工艺与先进的BGA技术结合,可生产出封装尺寸大大减小的器件,而小封装尺寸正是设计人员为了满足当今更小型设备的功耗需求,所关注的主要问题。本文将讨论电路板布局、装配和重新焊接中所需考虑的特殊设计因素。飞兆公司的BGA构造飞兆公司BGA封装由一块硅裸片构成,利用高温焊料连接在铜引线框架上,如图1所示。飞兆BGA上的焊锡球是…     

陶瓷外壳封装的高引线数(VLSI的自动铝丝楔焊键合)

一引言随着集成电路芯片设计技术和制造技术的不断进步，使集成电路的复杂程度不断增加。同时，给集成电路的引线键合工作也增加了相当大的难度。目前国内的VLSI需键合的引线数一般达68～84根（国外最多的达500根引线以上）。由于集成电路的I／O数多，常规的DIP外壳已不能满足封装应用要求，而需采用高密度陶瓷外壳，如LCC、PGA、QFP等（国外已有uPGA、BGA等）。对于用LCC、PGA、QFP这类高密度陶瓷外壳封装的VLSI的引线键合，传统的手工键合已不能满足应用的要求，而必须采用半自动或自动引线键合技术。由于陶瓷外封装集成电…     

框架有效成本与内引线长度技术能力的关系

引线框架封装和基板封装是集成电路封装两个基本结构类别,在当前的半导体封装产业中,引线框架封装依然占据了主导地位。近年来随着有色金属价格的飞涨,对框架类产品造成了严峻的成本挑战,而通过技术手段来降低产品有效成本才是最安全、可行的方向。文章通过对框架内引线长度技术能力的差异比较,在金丝价格飞涨的情况下,发现其对框架有效成本...     

大尺寸基板的大型BGA返修工艺研究

BGA封装芯片焊接工艺已很成熟,但由于其焊点位于器件本体底部,给其返修带来困难,大尺寸BGA芯片的返修难度更大,如再位于大尺寸基板之上难度就更加倍。针对大尺寸基板上的大尺寸BGA封装芯片,通过实际返修案例,从工艺参数、返修设备、治具以及操作方法等多个方面对返修工艺进行探讨。     

QFN封装的PCB焊盘和网板设计

近几年来,由于QFN封装（Quad Flat No-lead package,方形扁平无引脚封装）具有良好的电和热性能、体积小、重量轻,其应用正在快速增长.采用微型引线框架的QFN封装称为MLF（Micro Lead Frame,微引线框架）封装.QFN封装和CSP（Chip Size Package,芯片尺寸封装）有些相似,但元件底部没有焊球,与PCB的电气和机械连接是通过PCB焊盘上印刷焊膏经过回流焊形成的焊点来实现的.QFN封装对工艺提出了新的要求,本文将对PCB焊盘和印刷网板设计进行探讨.     

一种LQFP64引线框架封装的优化设计

工艺简单、成本低廉是引线框架封装的优点,但引线框架的固定结构限制了其应用带宽。文中利用HFSS软件完成了一种标准的LQFP64引线框架的优化建模和S参数仿真。结果表明,该LQFP64优化模型以较低的封装成本提高了射频／微波集成电路的封装带宽,其回波损耗S31在4．7GHz为-1dB、插入损耗S11在4．9GHz为-15...     

对细间距球栅阵列封装（FPBGA）焊料裂纹抵抗力问题的探讨

全球BGA封装市场正在增大，这是由于其易于安装到PCB板上。然而，与QFP封装相比较，BGA封装具有一些缺点，如细间距BGA封装的抗焊料裂纹能力较低是其主要缺点。为提高BGA封装的可靠性，应研究各种模塑料、粘片胶和基板材科的最佳组合。     

IC封装用铜合金引线框架及材料

本文评述了国内外IC封装用铜合金引线框架及材料的研发现状,主要涉及封装对引线框架材料的要求,铜合金引线框架材料的特性,铜合金引线框架材料研发动态,引线框架的制作技术以及市场需求等内容,并由此分析它们的发展趋势。     

适于SMT生产的LLP封装(上)

导言 无引线框架封装(Leadless Lead-frame Package,LLP)是一种采用引线框架的CSP芯片封装,体积极为小巧,最适合高密度印刷电路板采用。而采用这类高密度印刷电路板的产品包括蜂窝式移动电话、寻呼机以及手持式个人数字助理等轻巧型电子设备。以下是LLP封装的优点:低热阻;较低的电寄生;使电路板空间可以获得充分利用;较低的封装高度;较轻巧的封装。     

方形扁平无引线QFN封装的研究及展望

方形扁平无引线(QFN)封装是方形扁平封装(QFP)和球栅阵列(BGA)封装相结合发展起来的先进封装形式,是SMT技术中产品体积进一步小型化的换代产品.讨论了QFN技术的改进及工艺自动化发展进程,指出其必将成为半导体器件高端主流封装形式之一.     

BGA的回流焊温度曲线的设定

在电子发展的今天,BGA封装器件的应用越来越广,虽然用传统的SMT进行BGA贴装时,工艺过程不需要改变,但由于BGA的封装与正常的表面安装器件（SMD）不同,因此,BGA在实际应用中也有一些特殊性。     

BGA／CSP的2000年标准化动态

伴随电子工业继续向着小型化的方向发展,我们必须认识到没有标准经,最新设计的BGA／CSP组件不可能以较低的成本及时地进入常用封装器件的角色。基本的常用包装包括：管式、托盘式、卷带、测试插座和组装板。标准化是力图使常用器件供应商去满足现在发展起来的BGA／CSP工业化的应用要求。缺乏标准会导致客户在供应商提供产品范围非常有限的情况下产品最终的成本提高,最主要的是浪费了时间,这在半导体市场生命周期很短的情况下是最严重的成本支出。最新的世界半导体技术指南1999版比以前的指南更进一步降低了组件的封装成本,一种新的封装形式组件若成本过高或上市时间过晚都将被市场所淘汰。标准经工作不仅要在局部区域内开展,像JEDEC（美国）和EIAJ（日本）,而且要考虑更高水平的发展。在封装领域的最高权威是IEC（国际电子技术委员会）TC－47D,它减少了在未限制用户选择性能更加可靠而价格更加低廉的封装组件时组件封装形式可能出现的不统一。对于BGA封装的介绍可以为电子产品生产提供一种封装形式的概念,使他们只管利用旧的贴片设备去生产而不用担心组件封装周围的引线共面性不良或发生变形。BGA封装的组件使生产不必考虑组装窄间距芯片（0．50、0．40、0．30mm或更小）带来的麻烦。BGA／CSP组件的缺点在于它是阵列方式的封装结构,它们在焊球的间路、焊点的直径及组件上焊球的数量有很大的变化。一个CSP可以看作是一个更薄、更小、焊球间距更窄的BGA。这种概念上较大的伸缩性使得对其严格标准化的需求比对周围带有引线封装的器件更为迫切。     

微型封装有前途吗?

<正> 微型封装是经济的、坚固的、易安装并可重复制作,又无需下填充。发明者将这种封装命名为 SLT,被认为是长期寻求的“最终微封装”,工艺简单,材料便宜,电特性良好。微型封装最主要的是材料的选择和结构设计,这种小型封装并没像大多数的倒叩封装以及微型 BGA封装一样使用普通的焊盘或焊点,取而代之的是铜焊球用于互连。由于片上没有布线,像是倒叩封装。不易熔化的铜球比焊球更需要良好的平整度和尺寸控制,但是铜球带来许多显著的优点。铜 BGA 系统更易测试,便于重复制作。与软焊料互连不同,坚硬的铜球非常容易被探针触及,夹住或插入熔融的焊点处。焊料在夹钳压力下容易变形,尤其在熔融加热条件下。另外,由于铜球用高熔点合     

先进IC封装市场与发展

随着IC产品的应用以惊人的速度增长，支持各种产品的封装形式不断涌现出来。在最近几年里，出现了球栅阵列封装（BGA）、芯片级封装（CSP）、倒装片和叠层封装等多种新型的封装形式，它们已逐渐成为封装行业中的主流。尽管某些封装已在国内外各领域有多年的应用历史，它们却始终被认为是先进封装市场的关键。未来几年内，这些新型封装在产量、产值上都将大幅度提高，但对于总产量为860亿块的IC产品来说，还始终只是很小的一部分。BGA和CSP产量球栅阵列封装(BGA)是在管壳底面或上表面焊有许多球状凸点，通过这些焊料凸点实现封装体与…     

印制板组件的边界扫描检测技术

电子系统对集成电路性能、封装密度及微型化的要求似乎是永无止境的。当今的“奔腾”(Pentium)芯片是0.8μ的工艺,一共有320万个晶体管,而SIA预言到2001年超亚微米技术(<0.18μ)将成为主要技术。一个芯片将可包含6400万个以上的晶体管,性能将达到600兆赫。器件复杂性和集成度的剧增导致了它的高密度封装(BGA,COB,TAB,MCM等)。就当前的封装技术而言,管脚引线数达到数百甚至更多已不是什么新闻,而其管脚引线间距已从DIT/PGA器件的2.54mm缩小到了SOIC的1.27mm、QFP的0.635mm、TAB的0.203mm了。     

MOSFET器件引线键合技术

MOSFET器件由于高阻抗、低功耗等特点,在电脑电源、家用电器和自动控制系统等方面得到广泛应用。但由于其芯片结构的特殊性,在封装制造过程中容易受到静电、应力、环境条件等多种因素的影响。引线键合过程是影响封装成品率的关键工艺环节。引线键合是电子工程互连的重要方式,MOSFET器件通常采用超声键合的工艺进行引线互连。影响引线键合质量的因素较多,其中引线键合工艺、引线材料和设备维护是最重要的三个因素。通过实际生产过程的试验、分析和提炼,研究引线键合技术,总结了引线键合工艺、引线材料和设备维护三个方面的实践经验,为提升和稳定封装成品率提供参考。