Connectec Japan在其總部（日本新瀉縣妙高市）向相關(guān)人士及媒體召開了事業(yè)戰(zhàn)略說明會，該公司社長平田勝則先生介紹說，通過運用其獨特的技術(shù)已經(jīng)可以在80℃的低溫環(huán)境下進行Flip Chip封裝，目前正在開發(fā)30℃低溫下的封裝技術(shù)。同時還表示說“為了實現(xiàn)IoT，低溫、低負荷絕對是必須的!”

對IoT來說，低溫、低負荷是必不可缺的

Connectec Japan社長 平田勝則（圖片出自：eetimes.jp）

Connectec Japan是由原就職于Panasonic（原松下電器）半導體事業(yè)部的平田先生創(chuàng)立。通過利用現(xiàn)有技術(shù)，在需要高溫、高負荷的半導體Flip Chip封裝方面，開發(fā)出了一種低溫、低負荷、無損的Damage Free封裝技術(shù)——“MONSTER PAC”，全面提供“外包半導體封裝開發(fā)（OSRDA：Out Sourced Research＆Development Assemble）”服務，即半導體元件、模組的基板設計和結(jié)構(gòu)設計、試做、信賴性測評、分析、量產(chǎn)。

據(jù)說“可以對應所有的OSRDA方面的封裝要求”（圖表出自：Connectec Japan）

2017年7月，Connectec Japan成為了第一家參加美國加利福尼亞“Next Flex”機構(gòu)的日本公司，“Next Flex”是一家負責柔性混合電子（Flexible Hybrid Electronics）創(chuàng)新和商業(yè)化的機構(gòu)。Connectec Japan不斷在美國、中國大陸、中國***、韓國設立辦事處，自2017年以來2年間收到了全球各地3,000多起的咨詢，業(yè)務在日本國內(nèi)外不斷擴大。2018年6月被日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省扶持的“J-Startup”項目選為項目企業(yè)。

目前，外包半導體封裝業(yè)務的銷售額中70%來自海外，平田先生表示說，“一年前日本國內(nèi)的銷售額近乎為零，但在日本國內(nèi)，積極嘗試著做新業(yè)務的公司不斷在增加?！?/p>

1/40的設備投資，1/30的設備面積，1/1000的電力消耗

據(jù)平田先生透露說，預計在2025年全球IoT市場規(guī)模將會擴大到610億日元（約人民幣36.6億元），其中亞太地區(qū)將會占據(jù)45%的份額，另外，預計2023年半導體傳感器的出貨數(shù)量將會達到10,000億個，未來將會爆發(fā)式增長至100,000億個。同時平田先生還表示說：“隨著用途和使用情況的增多，所有東西上都需要安裝半導體”。

而且，使用現(xiàn)有錫膏進行倒裝芯片時，由于需要260℃的高溫、每個端子承受2.4gf（克力）粘合負荷壓力，所以對采用了易受損材料“Low-k”的元件、MEMS芯片會產(chǎn)生嚴重的影響，因此限制了封裝芯片、基板材料?！盀榱藢崿F(xiàn)萬物互聯(lián)（IoT），低溫、低負荷絕對是必須的!”

要發(fā)展IoT，必須進行低溫封裝。（圖片出自：Connectec Japan）

MONSTER PAC采用了與現(xiàn)有方法完全不同的方式解決了上述問題。具體如下，首先，使用印刷技術(shù)將導電錫膏(Paste)涂到基板的線路(Pattern)上，形成芯片與基板之間的導電電路；而且，在下一道工序注入非導電性的Paste（NCP: Non Conductive Paste），放上芯片并進行封裝，于是，芯片這一側(cè)的端子接觸到導電錫膏(Paste)，多余的NCP被擠到線路中間，當周邊溫度上升時，NCP就會硬化，NCP硬化產(chǎn)生的“硬化收縮力”促使芯片端子和導電錫膏相互擠壓、結(jié)合。

MONSTER PAC的特征（圖片出自：Connectec Japan）

另外，使用傳統(tǒng)封裝方法的話，在一間大型的潔凈室里配置了將近20臺大型生產(chǎn)設備，需要34道工序，6天時間，如果使用MONSTER PAC，只需銀膏印刷、NCP涂層、Flip Chip Bonding 三道工序，2天時間就可以完成，據(jù)說是“1/40的設備投資，1/30的設備面積，1/1,000的電力消耗”。另外，隨著IoT機器的擴展，一臺設備將能支持各種材料的基板，也就是可以滿足“量少品種多”的要求。

Connectec Japan還開發(fā)了“MONSTER DTF（Desktop Factory）”，它集成三道工序并將設備控制到Desktop Size，現(xiàn)在Connectec Japan已經(jīng)開始利用“MONSTER DTF”稼動6條產(chǎn)線。

右圖：MONSTER DTF，左圖：實際的生產(chǎn)車間。（圖片出自：Connectec Japan）

力求實現(xiàn)30℃溫度環(huán)境下的封裝

Connectec Japan正在推進開發(fā)MONSTER PAC的進一步低溫化，目前已經(jīng)實現(xiàn)了80℃低溫及1/20壓力的封裝。因此，除了可以進行各種MEMS傳感器等低應力封裝之外，還可以進行PET、PEN、聚氨酯等基板的封裝，以及內(nèi)置電池模塊的PET等材料的封裝。據(jù)說已經(jīng)開始接受客戶的外包開發(fā)業(yè)務，同時也介紹了相關(guān)業(yè)務。

（圖片出自：Connectec Japan）

上圖在120℃環(huán)境下，同時封裝600個耐熱140℃的磁感應芯片（Sensor Chip），且進行組件，背面直接封裝驅(qū)動IC（Driver IC），達到節(jié)約面積的功效。

（圖片出自：Connectec Japan）

上圖80 ℃溫度環(huán)境下，封裝到PET薄膜上的元件（右側(cè)），使用現(xiàn)有封裝方法進行封裝后，基本都變形了（左側(cè)）。（圖片出自：Connectec Japan）

（圖片出自：Connectec Japan）

在80℃環(huán)境下進行封裝，把電池、無線、溫度傳感器一體化的小型模塊。體積減小50%。據(jù)說按照現(xiàn)行的封裝方法，無法進行內(nèi)置電池；也實現(xiàn)了小型AOC（Active Optical Cable）。也可以把VICSEL、PD 芯片直接封裝到內(nèi)置光導波路的FPC。采用現(xiàn)有方法的話，高溫引起的基板膨脹會導致錯位發(fā)生，因此需要對照著光軸進行修正，而80℃環(huán)境下的封裝則可以獲得較高的精度。

另外， 據(jù)說Connectec Japan現(xiàn)在正在研發(fā)30℃環(huán)境下的封裝技術(shù)。據(jù)平田先生透露說，如果可以成功研發(fā)出30℃環(huán)境下封裝技術(shù)的話，就在可耐熱40℃的生物芯片（Biochip）、柔性聚氨酯（Stretchable Polyurethane）等材料上直接封裝傳感器、無線通信芯片，而且也可以運用于內(nèi)埋式封裝等更廣闊的封裝范圍。

30℃環(huán)境下封裝的未來構(gòu)想圖，在耐熱40℃的生物芯片上集成傳感器（圖片出自：Connectec Japan）

這是30℃環(huán)境下封裝的事例，把內(nèi)置電池的傳感模組安裝在創(chuàng)可貼上，如果技術(shù)獲得成功，只需貼一張創(chuàng)可貼，就可以進行感應。（圖片出自：Connectec Japan）

用傳統(tǒng)方法進行封裝，MEMS振蕩器、MEMS過濾器會由于熱應力而引起特性的變化；如果在30℃環(huán)境下進行封裝，產(chǎn)品特性不受影響。（圖片出自：Connectec Japan）

在30℃環(huán)境下，可進行Reuse、Disposal、Wearable等各種傳感器的封裝。（圖片出自：Connectec Japan）

實現(xiàn)10μm線距基板的封裝

此外，Connectec Japan也在推進較窄排線間距（Pitch）的研發(fā)，由于基板受熱膨脹等因素的影響，40℃環(huán)境是傳統(tǒng)封裝方法的極限，然而ONSTER PAC可進行27.5μm線距產(chǎn)品的封裝。Connectec Japan已經(jīng)成功實現(xiàn)了10μm線距產(chǎn)品的封裝，而且介紹了事例。因此，可以大幅度縮小封裝面積、節(jié)約成本。

現(xiàn)有的封裝方法與MONSTERPAC（線距為10μm）的比較。（圖片出自：Connectec Japan）

10μm排線情況下，制作凸形Master Mold（左）后，又制作了凹形的Replica Mold（中間），把排線和Bump一起印刷在基板上（右）（圖片出自：Connectec Japan）

通過運用10μm線距的基板，就不再需要以往的TSV Silicon Interposer，可以降低成本。（圖片出自：Connectec Japan）

開發(fā)中的應用了10μm線距的HBM 模組樣品。（圖片出自：Connectec Japan）

此外，Connectec Japan還計劃在2020年以后上市，發(fā)揮“生產(chǎn)面積僅如一家便利店”這樣小規(guī)模生產(chǎn)的特點，今后可能討論特別經(jīng)營權(quán)（Franchise）的方式。