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无引脚框架式封装挤身先进封装技术之列
更新日期:2010年05月19日  来源:本站原创  作者:

便携式设备的爆炸性增长使市场对小型封装器件的需求与日俱增。消费者希望便携式应用产品能够向重量更轻、体积更小、价格更低的方向演变。而产品的这些特点最终将反映到元器件的设计和封装上来。采用先进的封装技术可以在减小半导体元件尺寸的同时获得更高的系统集成度,也是降低产品成本的重要途径。

最近,许多国际顶级半导体厂商纷纷推出其最新的封装技术。英特尔公司已经开始采用塑料(树脂)材料的封装技术,以降低其微处理器芯片封装的成本。KingMax则采用小型球栅阵列封装(TinyBGA)切入内存模块主流市场,该封装使芯片面积与封装面积的比例大于1:1.14,从而使内存条在同等空间下可以将存储容量提高将近三倍。

美国国家半导体公司则面向便携式电子产品的封装应用,推出了无引脚框架封装(LLP)技术。LLP封装基于芯片规模封装(CSP)技术,它可以在增加芯片运行速度、降低热阻、减少噪音的同时,减小组装所需的印刷电路板(PCB)空间,从而简化设备制造商的生产过程。该技术将对封装技术和手持电子设备的发展起到巨大的推动作用。

LLP封装要在晶圆加工过程中进行。它可看作一种具备封装的倒装芯片,整个晶圆的两侧都涂覆了封装材料,在裸片的顶部表面,采用蚀刻工艺来加工绑定焊盘,焊球可以放置也可以镀到晶圆上,然后对晶圆进行测试,最后切割晶圆,从而获得尺寸小、成本低的集成电路。

LLP封装既适用于双列直插封装(DIP),也适用于方形封装(Quad)。DIP 是14引脚以下架构的首选,而方形封装则适用于14引脚以上的架构。LLP封装的触点与引脚数有一定关系,引脚数小于44时,触点分布在周边,并采用行业标准的0.5mm和0.8mm。所有LLP的触点均以85Sn/15Pb焊料覆镀,以易于表面框架处理。

由于LLP这种全新的封装技术使得封装后的产品没有引脚,因而在散热处理和封装测试方面采用了特别的技术。一般的封装技术通过引脚来散热,LLP技术则通过把附加垫片的裸露管芯(小片)焊接到印刷电路板(PCB)上,优化了热性能,大大提高了散热效率,从而使输出功率达到3W以上。该技术还使得焊点的牢固性得以增强,并促进了再流期间封装在PCB板上的自排列。由于没有引脚,因此为了检测芯片的封装焊接等情况,LLP采用了X光射线的技术进行测试。

对于封装厂而言,LLP的优越性还体现在其低熔点焊接块解决了共面性的问题,其自我对准功能可精简芯片的布局。此外,由于并无底层填料,因而无需改变原先的生产工序。LLP还可采用原有的简放机器以及一般的焊接与清洗工艺技术,因而无需添加新设备,从而节省大量投入,降低成本。

LLP封装技术将给便携式电子产品制造商带来巨大的机会。经LLP封装后的产品封装高度仅为0.8mm,重量可轻达0.047克,同时系统集成度却大大提高。因此设备制造商能够更快捷、更方便地向消费者提供功能更强、尺寸更小、价格更便宜的移动电话、寻呼机、数码相机、PDA等手持设备。