文档介绍:CSP封装技术
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简介
CPS(Chip Scale Package)封装:意思就是芯片级封装 。
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:,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。
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封装形式:
这种封装形式是由日本三菱公司在1994年提出来的。
多种定义:
日本电子工业协会把CSP定义为芯片面积与封装体面积之比大于80%的封装;美国国防部元器件供应中心的J-STK-012标准把CSP定义为LSI封装产品的面积小于或等于LSI芯片面积的120%的封装;松下电子工业公司将之定义为LSI封装产品的边长与封装芯片的边长的差小于Imm的产品等。这些定义虽然有些差别,但都指出了
CSP产品的主要特点:封装体尺寸小
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CSP封装内存不但体积小,同时也更薄,,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提高。
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CSP封装产品特点
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;
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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
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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
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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。
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CSP封装分类
1、柔性基片CSP
2、硬质基片CSP
3、引线框架CSP
4、圆片级CSP
5、叠层CSP
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CSP产品相关的材料问题
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。
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