CSP封裝及演進

芯片封裝是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的一個重要環(huán)節(jié)，它是芯片與外界信號互連的通道，同時對裸芯片起到固定、密封、散熱、保護等多種功能。

CSP封裝（Chip Scale Package）指芯片級封裝，其封裝尺寸和芯片核心尺寸基本相同，一般芯片面積與封裝面積的比例約在1:1.2以內(nèi)。CSP封裝廣泛應(yīng)用于手機等消費電子的AP處理器，以及存儲器芯片、射頻模組等。

這些芯片或模組逐步向多功能低功耗演進，同時尺寸向輕、薄、短、小方向發(fā)展，要求封裝IO密度和高速高頻性能提升的同時，依然保持輕薄的特性。導(dǎo)致CSP封裝結(jié)構(gòu)，芯片組裝方式從WB打線，向FC倒裝芯片或混裝方式演進；單芯片封裝也逐步向多芯片，甚至堆疊方式演進。按照組裝方式，業(yè)界常把CSP封裝分成WBCSP和FCCSP兩大類。

CSP封裝分類

CSP基板的技術(shù)趨勢

CSP基板做為CSP封裝的重要載體，承載著信號互連、機械支撐、以及底部散熱的功能。

對應(yīng)前文所述的CSP封裝主流應(yīng)用領(lǐng)域，CSP基板有兩個主流演進方向。其中存儲器和應(yīng)用處理器，為支持更多的IO接口同時縮小封裝尺寸，F(xiàn)CCSP基板需要持續(xù)減薄同時增加線路密度，這樣需求更薄的基板和更精細的線路制程。射頻模組，為獲取更好的信號和集成性能，基板層數(shù)持續(xù)提升，同時高頻材料的應(yīng)用越來越廣泛。

CSP基板演進方向

CSP基板關(guān)鍵工藝挑戰(zhàn)

概括起來，CSP基板有四大關(guān)鍵工藝挑戰(zhàn)：超薄、精細線路、多層數(shù)，同時需要自動化生產(chǎn)來保障其質(zhì)量穩(wěn)定性。除此之外，微孔、高頻高速高穩(wěn)定的板材、多種表面處理、阻焊，也是CSP基板的關(guān)鍵技術(shù)。

CSP基板關(guān)鍵技術(shù)

· 精細線路工藝

CSP基板精細線路的實現(xiàn)路徑，主要包括Tenting-減成法、MSAP-改良半加成法、ETS-埋線路三種制程。這三種制程的可實現(xiàn)的線路精細度不同，同時由于復(fù)雜度不同帶來的成本不同。其中，ETS屬于Coreless無芯基板制程，但制作的線路最精細。

興森同時具備這三種工藝能力，以匹配不同客戶從L/S 50/50~10/10μm各類產(chǎn)品需求。引進高解析度全自動LDI曝光機、垂直非接觸式MSAP顯影線等先進設(shè)備，ETS最小線寬/線距可做到10/10um。

· 超薄板

超薄板是存儲芯片、可穿戴設(shè)備的重要需求。興森科技具備最薄芯板0.035mm、無芯基板總厚70-90μm的加工能力。這需要工廠全線設(shè)備在設(shè)計上都具備對應(yīng)能力。對于無芯基板，如圖4，制造過程中會使用一種叫Detach Core的支撐層材料。分離這層材料時，興森采用了自動分離機，分離速度快，精度高，可極大降低傳統(tǒng)手動分離導(dǎo)致的基板破損，折痕，翹曲等問題。

· 多層

CSP基板2-4層就能滿足大多數(shù)要求，但是射頻模塊等產(chǎn)品高頻信號、高集成，對基板層數(shù)也有更高要求，這在芯板很薄的前提下，挑戰(zhàn)很大。興森擁有成熟的層間對位和漲縮控制系統(tǒng)，高度自動化的疊合-壓合流程設(shè)備，可實現(xiàn)最高10層的CSP封裝基板量產(chǎn)。

· 多種表面處理

應(yīng)對不同的應(yīng)用場景，有不同的表面處理要求，為此，興森配備了完整的五種表面處理線體。

· 自動化

上述薄板精細線路和多層都是CSP封裝基板的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，唯有高度自動化的產(chǎn)線，才能實現(xiàn)穩(wěn)定高效的連續(xù)生產(chǎn)，保障產(chǎn)品高品質(zhì)和快速交付。

審核編輯：劉清