淺談FCCSP倒裝芯片封裝工藝

隨著移動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)和消費(fèi)類電子設(shè)備更新?lián)Q代，電子產(chǎn)品的功能越來(lái)越多、體積越來(lái)越小，對(duì)于半導(dǎo)體封裝的性能要求不斷提高。如何在更薄、更小的外形尺寸下實(shí)現(xiàn)更高更快的數(shù)據(jù)傳輸成為了一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。由于移動(dòng)設(shè)備需要不斷增加封裝中的輸入/輸出（I/O）數(shù)量，封裝解決方案正從傳統(tǒng)的線鍵封裝向倒裝芯片互連遷移，以滿足這些要求。對(duì)于具有多種功能和異構(gòu)移動(dòng)應(yīng)用的復(fù)雜和高度集成的系統(tǒng)而言，倒裝芯片封裝（FCCSP）被認(rèn)為一種有效的解決方案。如圖 1 所示，半導(dǎo)體封裝互連技術(shù)包括引線鍵合技術(shù)和倒裝芯片鍵合技術(shù)。

圖1. (a)引線鍵合封裝（WBCSP）、(b)倒裝芯片封裝（FCCSP）的結(jié)構(gòu)示意圖

FCCSP封裝是一種先進(jìn)的封裝技術(shù)，它使用倒裝芯片（Flip Chip）作為互連方式，將芯片直接連接到層壓板或模塑基板上，通過(guò)焊點(diǎn)實(shí)現(xiàn)基板電極的互連。倒裝芯片鍵合技術(shù)由于可以利用芯片的前表面，因此可以比導(dǎo)線鍵合技術(shù)連接更多的 I/O，而且由于芯片長(zhǎng)度比導(dǎo)線長(zhǎng)度短約 10 倍，因此具有快速信號(hào)處理的優(yōu)勢(shì)。因此，倒裝芯片鍵合技術(shù)正以各種方式應(yīng)用于需要快速信號(hào)處理的高密度封裝或數(shù)字封裝的互連。

FCCSP封裝具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：
1. FCCSP封裝可以提供更高的布線密度，更低的電感，更短的信號(hào)通路，從而優(yōu)化了電氣性能，適用于低頻和高頻應(yīng)用。
2. 更小的封裝尺寸，更薄的封裝厚度，更輕的封裝重量，滿足輕薄、小型、高密度的產(chǎn)品需求。
3. 采用不同的凸塊選項(xiàng)，如銅柱、無(wú)鉛焊料、共晶等，以適應(yīng)不同的芯片和基板材料，提高了可靠性和兼容性。
4. 支持多晶片（并排堆疊）的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了更高的集成度和功能性。
5. 支持封裝內(nèi)天線（AiP）的應(yīng)用，利用底部芯片貼裝（POSSUM?）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了更高的信號(hào)質(zhì)量和效率。

FCCSP封裝應(yīng)用
FCCSP封裝已經(jīng)廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備（如智能手機(jī)、平板電腦等）、汽車電子（如信息娛樂(lè)、ADAS等）、消費(fèi)電子（如數(shù)碼相機(jī)、游戲機(jī)等）、通信設(shè)備（如基帶、RF等）、人工智能（如AI芯片、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）等領(lǐng)域，是一種具有高性能、高可靠性、高靈活性的封裝解決方案。

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審核編輯 黃宇