芯片尺寸封裝（CSP）

　　CSP（Chip Scale Package）封裝，是芯片級封裝的意思。CSP封裝新一代的內(nèi)存芯片封裝技術(shù)，其技術(shù)性能又有了新的提升。CSP封CSP封裝裝可以讓芯片面積與封裝面積之比超過1:1.14，已經(jīng)相當(dāng)接近1:1的理想情況，尺寸也僅有32平方毫米，約為普通的BGA的1/3，僅僅相當(dāng)于TSOP內(nèi)存芯片面積的1/6。與BGA封裝相比，同等空間下CSP封裝可以將存儲容量提高三倍。

　　芯片尺寸封裝（CSP）和BGA是同一時代的產(chǎn)物，是整機小型化、便攜化的結(jié)果。美國JEDEC給CSP的定義是：LSI芯片封裝面積小于或等于LSI芯片面積120%的封裝稱為CSP。由于許多CSP采用BGA的形式，所以近兩年封裝界人士認(rèn)為，焊球節(jié)距大于等于lmm的為BGA，小于lmm的為CSP。由于CSP具有更突出的優(yōu)點：①近似芯片尺寸的超小型封裝；②保護裸芯片；③電、熱性優(yōu)良；④封裝密度高；⑤便于測試和老化；⑥便于焊接、安裝和修整更換。因此，九十年代中期得到大跨度的發(fā)展，每年增長一倍左右。由于CSP正在處于蓬勃發(fā)展階段，因此，它的種類有限多。如剛性基板CSP、柔性基板CSP、引線框架型CSP、微小模塑型CSP、焊區(qū)陣列CSP、微型BGA、凸點芯片載體（BCC）、QFN型CSP、芯片迭層型CSP和圓片級CSP（WLCSP）等。CSP的引腳節(jié)距一般在1.0mm以下，有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm和0.25mm等。表2示出了CSP系列。

　　一般地CSP，都是將圓片切割成單個IC芯片后再實施后道封裝的，而WLCSP則不同，它的全部或大部分工藝步驟是在已完成前工序的硅圓片上完成的，后將圓片直接切割成分離的獨立器件。所以這種封裝也稱作圓片級封裝（WLP） 。因此，除了CSP的共同優(yōu)點外，它還具有獨特的優(yōu)點：①封裝加工效率高，可以多個圓片同時加工；②具有倒裝芯片封裝的優(yōu)點，即輕、薄、短、��；③與前工序相比，只是增加了引腳重新布線（RDL）和凸點制作兩個工序，其余全部是傳統(tǒng)工藝；④減少了傳統(tǒng)封裝中的多次測試。因此世界上各大型IC封裝公司紛紛投入這類WLCSP的研究、開發(fā)和生產(chǎn)。WLCSP的不足是目前引腳數(shù)較低，還沒有標(biāo)準(zhǔn)化和成本較高。

　　CSP封裝內(nèi)存芯片的中心引腳形式有效地縮短了信號的傳導(dǎo)距離，其衰減隨之減少，芯片的抗干擾、抗噪性能也能得到大幅提升，這也使得CSP的存取時間比BGA改善15%-20%。在CSP的封裝方式中，內(nèi)存顆粒是通過一個個錫球焊接在PCB板上，由于焊點和PCB板的接觸面積較大，所以內(nèi)存芯片在運行中所產(chǎn)生的熱量可以很容易地傳導(dǎo)到PCB板上并散發(fā)出去。CSP封裝可以從背面散熱，且熱效率良好，CSP的熱阻為35℃/W，而TSOP熱阻40℃/W。

　　CSP技術(shù)是在功率電感電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代時提出來的，它的目的是在使用大芯片（芯片功能更多，性能更好，芯片更復(fù)雜）替代以前的小芯片時，其封裝體占用印刷板的面積保持不變或更小。正是由于CSP產(chǎn)品的封裝體小、薄，因此它的手持式移動電子設(shè)備中迅速獲得了應(yīng)用。在1996年8月，日本Sharp公司就開始了批量生產(chǎn)CSP產(chǎn)品；在1996年9月，日本索尼公司開始用日本TI和NEC公司提供的CSP產(chǎn)品組裝攝像機；在1997年，美國也開始生產(chǎn)CSP產(chǎn)品。世界上有幾十家公司可以提供CSP產(chǎn)品，各類CSP產(chǎn)品品種多達一百種以上。［

　　WLCSP所涉及的關(guān)鍵技術(shù)除了前工序所必須的金屬淀積技術(shù)、光刻技術(shù)、蝕刻技術(shù)等以外，還包括重新布線（RDL）技術(shù)和凸點制作技術(shù)。通常芯片上的引出端焊盤是排到在管芯周邊的方形鋁層，為了使WLP適應(yīng)了SMT二級封裝較寬的焊盤節(jié)距，需將這些焊盤重新分布，使這些焊盤由芯片周邊排列改為芯片有源面上陣列排布，這就需要重新布線（RDL）技術(shù)。焊料凸點制作技術(shù)可采用電鍍法、化學(xué)鍍法、蒸發(fā)法、置球法和焊膏印刷法。目前仍以電鍍法為廣泛，其次是焊膏印刷法。重新布線中UBM材料為Al/Niv/Cu、T1/Cu/Ni或Ti/W/Au。所用的介質(zhì)材料為光敏BCB（苯并環(huán)丁烯）或PI（聚酰亞胺）凸點材料有Au、PbSn、AuSn、In等。