4 密封结构对可靠性的影响

评定了该封装，并对装配可靠性进行了试验，采用球栅阵列封装（45个焊球，间距为0.75mm）履行该封装评定。设计两种焊盘栅阵列封装的试验。表2示出了用于评定封装的技术参数，封装体尺寸为4.5mm×9.00mm，单个封装元件通过温度循环、压力锅蒸煮试验、高温暴光试验和表3所示的湿敏性试验，再者，有关板级可靠性试验，安装在板上的封装通过温度循环试验、压力锅蒸煮试验，弯曲试验和自由落体试验，提供的可靠性如表4所示，尽管凸点支座的典型数值极低，还是不得不注意到没有失效现象发生。

以上表明了焊接互连的热疲劳寿命与凸点支座的平方成正比，至少与考虑塑料变形有关，把有同样技术规范（I/O数45，间距0.75mm，到中点距离=3.23mm）的芯片直接安装到木板上而不需要下填充树脂。若凸点支座高度不超过400μm，在第一次失效时循环数不大于1000个，即使适度的T/C试验条件为-40℃-125℃。

为什么超级CSP的板级可靠性试验结果是良好的，而不考虑极低的凹点支座高度？原因可能是：

（1）超级CSP封装密封剂的CTE接近于母板的CTE，因而该密封层有效地降低了在焊料互连部分发生的应力。

（2）具有高黏附强度的密封剂增强并固定芯片和端子精密的互连部分，并且也不允许其变形。

（3）焊球和端子的连接部分具有坚固的结构并能够承受应力，因为焊球占有整个金属端子的表面，从密封剂突起并拥有堆形结构。

通常，插件起着放松由于芯片和母板不匹配产生应力的重要作用，图5示出了IC封装端面图结构的照片，在此封装中IC芯片通过直接粘接技术与插件形成互连。插件是由FR-4基板芯构成的有机基板，并构成了作为表面层。插件的CTE几乎与母板一样，因为芯体的主要成分是由玻璃纤维编织而成且具有低CTE的环氧树脂的玻璃布的化合物。IC封装装配方法的特点是把先前准备的插件通过DCA方法与芯片互连。图6示出了超级CSP分成两组的断面图。有助于人们理解，上部分示出了有电极的正规芯片，下部分示出了"插件"。通过金属端子通路把在密封剂上形成的改线轨迹与焊球进行电连接，图7示出了超级CSP断面图结构的照片，在密封剂部分可观察到精细硅填充物，通过调整填充物含量，人们可以确定密封剂的CTE，从而灵活地降低在焊料互连部分出现的应力，硅填充物具有插件中存在的玻璃纤维同样的功能（=CTE匹配）。

金属端子的顶部具有像弯曲表面一样的堆形结构，并从密封剂表面突出。完成超级CSP的密封技术工艺。

金属端子的顶部表面贴上临时膜，这具有足够的柔性和厚度，结果，通过剥去临时膜，移去顶部表面附近的密封剂。脱模后，把临时膜从密封式晶圆片上剥掉，具有堆状结构的表面暴露出来，并且从密封剂突出，把焊球紧紧地连接到端子的整个顶部，如图8（a）所示，可推断出，这样的互连结构比如图8（a）所示的把平面焊盘连接到焊球的BGA普遍结构更牢固，相信超级CSP对具有大的DNP和细终端间距及多I/O管脚的器件而言，肯定是有效的选择，这类器件没有凸点支座充足的高度和焊料的连接的面积。

5 超级CSP与密封式芯片（ED）的发展

不管芯片尺寸如何，业界的一个目标就是创造匹配芯片尺寸的CSP，这就是所谓的任意尺寸型CSP，因为所有的尺寸都不是标准的，超级CSP接近获得了这一目标，通过划片分离密封式晶圆片，生产出真正的芯片尺寸封装，并且通过改变划片机的数值设置，可生产出任意的芯片尺寸。

然而，为了完全满足任意尺寸型CSP的要求，必须要解决两个问题即：装配厂家必须提供任意尺寸型的CSP和必须制定各种封装的标准，采用超级CSP的装配厂家要适合于所谓的通用体系，标准的晶圆尺寸为φ150、φ200、φ300mm，因此，对于适应超级CSP的工厂不需要做什么，因已推荐了超级CSP的实验和装运材料用的各种标准，在晶圆级状况下，要求工作尺寸和终端布局的标准，而不要求封装外部的标准，业界预计到制定任意尺寸型CSP实验和装配材料标准方面存在的一些困难，然而，具有晶圆加工基础设施的厂家，划片和粘片基础设施将适合于生产超级CSP，人们计划密封式芯片观念，至今为止，CSP已回应了对较小封装的需求，在现存的各类封装中，大部分CSP包括一个插件，然而，当封装尺寸接近芯片尺寸时，插件的重要性出现了问题，问题在于CSP中是否插件是必须的。超级CSP不包含插件，它是真实的密封式芯片，对封装要求的首要功能就是保护有密封剂的芯片，并提供有安装版的CTE匹配状况。