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SMT加工芯片尺寸封装CSP的特点

1 封装尺寸小

CSP是目前体积最小的VLSI封装之一。一般,CSP封装面积不到0.5 mm,而间距是QFP的1/10,BGA的1/3~l/10。

2 可容纳引脚的数最多

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/0数超过2000的高性能芯片上。例如,引脚间距为0.5 mm,封装尺寸为40 mm×40 mm的QFP,引脚数最多为304根,若要增加引脚数,只能减小引脚间距,但在传统工艺条件下,OFP难以突破0.3 mm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。

3 电性能优良

CSP的内部布线长度(仅为0.8~1.O mm)比QFP或BGA的布线长度短得多,寄生引线电容、引线电阻及引线电感均很小,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,在时钟频率己超过双G的高速通信领域,LSI芯片的CSP将是十分理想的选择。

4 测试、筛选、老化操作容易实现

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;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。

5 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,焊点和PCB板的接触面积小,使芯片向PCB板散热相对困难。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。例如松下电子开发的10 mm×10mm CSP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℃/W,而QFP的则为11.8℃/W。

6 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,省去了填料时间和填料费用,这在传统的SMT封装中是不可能的。

7 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(0.5~1 mm),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。

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