芯片尺寸封装：设计、材料、工艺、可靠性及应用 (2010 年度畅销榜NO.26322 )

芯片尺寸封装(CSP)是20世纪90年代初兴起的一种高封装效率的IC封装，其封装尺寸小、封装实体薄，多数具有阵列式排列的引出端，便于测试、老炼和表面安装式组装，非常适合于便携式、高密度或高频率电子器件的封装。本书全面介绍了四大类40多种不同结构的芯片尺寸封装，说明了每种封装的设计原理、封装结构、材料、制造工艺、性能、可靠性及应用。本书可作为从事芯片尺寸封装的研究、设计和使用人员的参考书，也可作为相关专业高等院校高年级和研究生的参考书。\r\n
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第1篇 用于CSP的倒装芯片和引线键合 \r\n\r\n 第1章 CSP基板上焊凸点倒装芯片和引线键合芯片的比较 \r\n\r\n 1. 1 引言 \r\n\r\n 1. 2 焊凸点倒装芯片与引线键合的成本分析 \r\n\r\n 1. 2. 1 组装工艺 \r\n\r\n 1. 2. 2 主要设备 \r\n\r\n 1. 2. 3 材料／人力／操作 \r\n\r\n 1. 2. 4 成本比较 \r\n\r\n 1. 2. 5 总结 \r\n\r\n 1. 3 如何选择下填料材料 \r\n\r\n 1. 3. 1 下填料材料和应用 \r\n\r\n 1. 3. 2 固化条件 \r\n\r\n 1. 3. 3 下填料材料的性能 \r\n\r\n 1. 3. 4 下填料流动速率 \r\n\r\n 1. 3. 5 机械性能 \r\n\r\n 1. 3. 6 电学性能 \r\n\r\n 1. 3. 7 下填包封料的分级 \r\n\r\n 1. 3. 8 小结 \r\n\r\n 1. 4 总结 \r\n\r\n 1. 5 致谢 \r\n\r\n 1. 6 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第2篇 基于定制引线框架的CSP \r\n\r\n 第2章 Fujitsu公司的小外形无引线／C形引线封装(SON／SOC) \r\n\r\n 2. 1 引言和概述 \r\n\r\n 2. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 2. 3 有关材料 \r\n\r\n 2. 4 制造工艺 \r\n\r\n 2. 5 电学和热学性能 \r\n\r\n 2. 6 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 2. 7 应用和优点 \r\n\r\n 2. 8 总结和结论 \r\n\r\n 2. 9 参考文献 \r\n\r\n 第3章 Fujitsu公司的焊凸点片式载体(BCC) \r\n\r\n 3. 1 引言和概述 \r\n\r\n 3. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 3. 3 有关材料 \r\n\r\n 3. 4 制造工艺 \r\n\r\n 3. 5 电学和热学性能 \r\n\r\n 3. 6 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 3. 7 应用和优点 \r\n\r\n 3. 8 总结和结论 \r\n\r\n 3. 9 参考文献 \r\n\r\n 第4章 Fujitsu公司的MicroBGA和四边无引线扁平封装(QFN) \r\n\r\n 4. 1 引言和概述 \r\n\r\n 4. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 4. 3 有关材料 \r\n\r\n 4. 4 制造工艺 \r\n\r\n 4. 5 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 4. 6 应用和优点 \r\n\r\n 4. 7 总结和结论 \r\n\r\n 4. 8 参考文献 \r\n\r\n 第5章 HitachiCable公司的芯片上引线的芯片尺寸封装(LOC-CSP) \r\n\r\n 5. 1 引言和概述 \r\n\r\n 5. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 5. 3 有关材料 \r\n\r\n 5. 4 制造工艺 \r\n\r\n 5. 5 电学性能和封装可靠性 \r\n\r\n 5. 6 应用和优点 \r\n\r\n 5. 7 总结和结论 \r\n\r\n 5. 8 参考文献 \r\n\r\n 第6章 Hitachi Cable公司的微凸点阵列封装(MSA) \r\n\r\n 6. 1 引言和概述 \r\n\r\n 6. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 6. 3 有关材料和制造工艺 \r\n\r\n 6. 4 性能和可靠性 \r\n\r\n 6. 5 应用和优点 \r\n\r\n 6. 6 总结和结论 \r\n\r\n 6. 7 参考文献 \r\n\r\n 第7章 LG Semicon公司的底部引线塑料封装(BLP) \r\n\r\n 7. 1 引言和概述 \r\n\r\n 7. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 7. 3 有关材料 \r\n\r\n 7. 4 制造工艺 \r\n\r\n 7. 5 电学和热学性能 \r\n\r\n 7. 6 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 7. 7 应用和优点 \r\n\r\n 7. 8 总结和结论 \r\n\r\n 7. 9 参考文献 \r\n\r\n 第8章 TI Japan公司的芯片上引线(LOC)存储器芯片尺寸封装(MCSP) \r\n\r\n 8. 1 引言和概述 \r\n\r\n 8. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 8. 3 有关材料 \r\n\r\n 8. 4 制造工艺 \r\n\r\n 8. 5 电学和热学性能 \r\n\r\n 8. 6 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 8. 7 应用和优点 \r\n\r\n 8. 8 总结和结论 \r\n\r\n 8. 9 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第3篇 挠性基板CSP \r\n\r\n 第9章 3M公司的增强型挠性CSP \r\n\r\n 9. 1 引言和概述 \r\n\r\n 9. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 9. 3 有关材料 \r\n\r\n 9. 4 制造工艺 \r\n\r\n 9. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 9. 6 应用和优点 \r\n\r\n 9. 7 总结和结论 \r\n\r\n 9. 8 参考文献 \r\n\r\n 第10章 GE公司的挠性板上的芯片尺寸封装(COF-CSP) \r\n\r\n 10. 1 引言和概述 \r\n\r\n 10. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 10. 3 有关材料 \r\n\r\n 10. 4 制造工艺 \r\n\r\n 10. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 10. 6 应用和优点 \r\n\r\n 10. 7 总结和结论 \r\n\r\n 10. 8 参考文献 \r\n\r\n 第11章 Hitachi公司用于存储器件的芯片尺寸封装 \r\n\r\n 11. 1 引言和概述 \r\n\r\n 11. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 11. 3 有关材料 \r\n\r\n 11. 4 制造工艺 \r\n\r\n 11. 5 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 11. 6 应用和优点 \r\n\r\n 11. 7 总结和结论 \r\n\r\n 11. 8 参考文献 \r\n\r\n 第12章 IZM的／IexPAC \r\n\r\n 12. 1 引言和概述 \r\n\r\n 12. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 12. 3 有关材料 \r\n\r\n 12. 4 制造工艺 \r\n\r\n 12. 5 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 12. 6 应用和优点 \r\n\r\n 12. 7 总结和结论 \r\n\r\n 12. 8 参考文献 \r\n\r\n 第13章 NEC公司的窄节距焊球阵列(FPBGA) \r\n\r\n 13. 1 引言和概述 \r\n\r\n 13. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 13. 3 有关材料 \r\n\r\n 13. 4 制造工艺 \r\n\r\n 13. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 13. 6 应用和优点 \r\n\r\n 13. 7 总结和结论 \r\n\r\n 13. 8 参考文献 \r\n\r\n 第14章 NittoDenko公司的模塑芯片尺寸封装(MCSP) \r\n\r\n 14. 1 引言和概述 \r\n\r\n 14. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 14. 3 有关材料 \r\n\r\n 14. 4 制造工艺 \r\n\r\n 14. 5 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 14. 6 应用和优点 \r\n\r\n 14. 7 总结和结论 \r\n\r\n 14. 8 参考文献 \r\n\r\n 第15章 Sharp公司的芯片尺寸封装 \r\n\r\n 15. 1 引言和概述 \r\n\r\n 15. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 15. 3 有关材料 \r\n\r\n 15. 4 制造工艺 \r\n\r\n 15. 5 性能和封装鉴定 \r\n\r\n 15. 6 焊接点的可靠性 \r\n\r\n 15. 7 应用和优点 \r\n\r\n 15. 8 总结和结论 \r\n\r\n 15. 9 参考文献 \r\n\r\n 第16章 Tessera公司的微焊球阵列(gBGA) \r\n\r\n 16. 1 引言和概述 \r\n\r\n 16. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 16. 3 有关材料 \r\n\r\n 16. 4 制造工艺 \r\n\r\n 16. 5 电学和热学性能 \r\n\r\n 16. 6 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 16. 7 应用和优点 \r\n\r\n 16. 8 总结和结论 \r\n\r\n 16. 9 参考文献 \r\n\r\n 第17章 TI Japan公司的Micro-StarBGA(pStarBGA) \r\n\r\n 17. 1 引言和概述 \r\n\r\n 17. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 17. 3 有关材料和制造工艺 \r\n\r\n 17. 4 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 17. 5 应用和优点 \r\n\r\n 17. 6 总结和结论 \r\n\r\n 17. 7 参考文献 \r\n\r\n 第18章 TI Japan公司使用挠性基板的存储器芯片尺寸封装(MCSP) \r\n\r\n 18. 1 引言和概述 \r\n\r\n 18. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 18. 3 有关材料 \r\n\r\n 18. 4 制造工艺 \r\n\r\n 18. 5 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 18. 6 应用和优点 \r\n\r\n 18. 7 总结和结论 \r\n\r\n 18. 8 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第4篇 刚性基板CSP \r\n\r\n 第19章 Amkor／Anam公司的芯片阵列封装 \r\n\r\n 19. 1 引言和概述 \r\n\r\n 19. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 19. 3 有关材料 \r\n\r\n 19. 4 制造工艺 \r\n\r\n 19. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 19. 6 应用和优点 \r\n\r\n 19. 7 总结和结论 \r\n\r\n 19. 8 参考文献 \r\n\r\n 第20章 EPS公司的低成本焊凸点倒装芯片NuCSP \r\n\r\n 20. 1 引言和概述 \r\n\r\n 20. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 20. 3 有关材料 \r\n\r\n 20. 3. 1 圆片上焊凸点制作和焊凸点特性 \r\n\r\n 20. 3. 2 焊凸点高度的测量 \r\n\r\n 20. 3. 3 焊凸点强度的测量 \r\n\r\n 20. 4 NuCSP基板设计和制造 \r\n\r\n 20. 5 NuCSP组装工艺 \r\n\r\n 20. 5. 1 加助焊剂和拾放芯片 \r\n\r\n 20. 5. 2 焊料回流 \r\n\r\n 20. 5. 3 检验 \r\n\r\n 20. 5. 4 下填料的应用 \r\n\r\n 20. 6 NuCSP的力学和电学性能 \r\n\r\n 20. 6. 1 NuCSP的力学性能 \r\n\r\n 20. 6. 2 NuCSP的电学性能 \r\n\r\n 20. 7 NuCSP在PCB上的焊接点可靠性 \r\n\r\n 20. 8 应用和优点 \r\n\r\n 20. 9 总结和结论 \r\n\r\n 20. 10 致谢 \r\n\r\n 20. 11 参考文献 \r\n\r\n 第21章 IBM公司的陶瓷小型焊球阵列封装(Mini-BGA) \r\n\r\n 21. 1 引言和概述 \r\n\r\n 21. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 21. 3 有关材料 \r\n\r\n 21. 4 制造工艺 \r\n\r\n 21. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 21. 6 应用和优点 \r\n\r\n 21. 7 总结和结论 \r\n\r\n 21. 8 参考文献 \r\n\r\n 第22章 IBM公司的倒装芯片-塑料焊球阵列封装(FC／PBGA) \r\n\r\n 22. 1 引言和概述 \r\n\r\n 22. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 22. 3 有关材料 \r\n\r\n 22. 4 制造工艺 \r\n\r\n 22. 5 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 22. 6 总结和结论 \r\n\r\n 22. 7 参考文献 \r\n\r\n 第23章 Matsushita公司的MN-PAC \r\n\r\n 23. 1 引言和概述 \r\n\r\n 23. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 23. 3 有关材料 \r\n\r\n 23. 4 制造工艺 \r\n\r\n 23. 5 电学和热学性能 \r\n\r\n 23. 6 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 23. 7 应用和优点 \r\n\r\n 23. 8 总结和结论 \r\n\r\n 23. 9 参考文献 \r\n\r\n 第24章 Motorola公司的SLICC和JACS-Pak \r\n\r\n 24. 1 引言和概述 \r\n\r\n 24. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 24. 3 有关材料 \r\n\r\n 24. 4 制造工艺 \r\n\r\n 24. 5 电学和热学性能 \r\n\r\n 24. 6 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 24. 7 总结和结论 \r\n\r\n 24. 8 参考文献 \r\n\r\n 第25章 NationalSemiconductor公司的塑料片式载体(PCC) \r\n\r\n 25. 1 引言和概述 \r\n\r\n 25. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 25. 3 有关材料 \r\n\r\n 25. 4 制造工艺 \r\n\r\n 25. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 25. 6 应用和优点 \r\n\r\n 25. 7 总结和结论 \r\n\r\n 25. 8 参考文献 \r\n\r\n 第26章 NEC公司的三维存储器模块(3DM)和CSP \r\n\r\n 26. 1 引言和概述 \r\n\r\n 26. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 26. 3 有关材料 \r\n\r\n 26. 4 制造工艺 \r\n\r\n 26. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 26. 6 应用和优点 \r\n\r\n 26. 7 总结和结论 \r\n\r\n 26. 8 参考文献 \r\n\r\n 第27章 Sony公司的变换焊盘阵列封装(TGA) \r\n\r\n 27. 1 引言和概述 \r\n\r\n 27. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 27. 3 有关材料 \r\n\r\n 27. 4 制造工艺 \r\n\r\n 27. 5 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 27. 6 应用和优点 \r\n\r\n 27. 7 总结和结论 \r\n\r\n 27. 8 参考文献 \r\n\r\n 第28章 Toshiba公司的陶瓷／塑料窄节距BGA封装(C／P-FBGA) \r\n\r\n 28. 1 引言和概述 \r\n\r\n 28. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 28. 3 有关材料 \r\n\r\n 28. 4 制造工艺 \r\n\r\n 28. 5 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 28. 6 应用和优点 \r\n\r\n 28. 7 总结和结论 \r\n\r\n 28. 8 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第5篇 圆片级再分布CSP \r\n\r\n 第29章 ChipScale公司的微型SMT封装(MSMT) \r\n\r\n 29. 1 引言和概述 \r\n\r\n 29. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 29. 3 有关材料 \r\n\r\n 29. 4 制造工艺 \r\n\r\n 29. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 29. 6 应用和优点 \r\n\r\n 29. 7 总结和结论 \r\n\r\n 29. 8 参考文献 \r\n\r\n 第30章 EPIC公司的芯片尺寸封装 \r\n\r\n 30. 1 引言和概述 \r\n\r\n 30. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 30. 3 有关材料 \r\n\r\n 30. 4 制造工艺 \r\n\r\n 30. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 30. 6 应用和优点 \r\n\r\n 30. 7 总结和结论 \r\n\r\n 30. 8 参考文献 \r\n\r\n 第31章 Flip Chip Technologies公司的Ultra CSP \r\n\r\n 31. 1 引言和概述 \r\n\r\n 31. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 31. 3 有关材料 \r\n\r\n 31. 4 制造工艺 \r\n\r\n 31. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 31. 6 应用和优点 \r\n\r\n 31. 7 总结和结论 \r\n\r\n 31. 8 参考文献 \r\n\r\n 第32章 Fujitsu公司的SuperCSP(SCSP) \r\n\r\n 32. 1 引言和概述 \r\n\r\n 32. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 32. 3 有关材料 \r\n\r\n 32. 4 制造工艺 \r\n\r\n 32. 5 鉴定和可靠性 \r\n\r\n 32. 6 总结和结论 \r\n\r\n 32. 7 参考文献 \r\n\r\n 第33章 Mitsubishi公司的芯片尺寸封装(CSP) \r\n\r\n 33. 1 引言和概述 \r\n\r\n 33. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 33. 3 有关材料 \r\n\r\n 33. 4 制造工艺 \r\n\r\n 33. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 33. 6 应用和优点 \r\n\r\n 33. 7 总结和结论 \r\n\r\n 33. 8 参考文献 \r\n\r\n 第34章 National Semiconductor公司的 SMD \r\n\r\n 34. 1 引言和概述 \r\n\r\n 34. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 34. 3 有关材料和制造工艺 \r\n\r\n 34. 4 焊接点可靠性 \r\n\r\n 34. 5 总结和结论 \r\n\r\n 34. 6 参考文献 \r\n\r\n 第35章 Sandia National Laboratories的小型焊球阵列封装(mBGA) \r\n\r\n 35. 1 引言和概述 \r\n\r\n 35. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 35. 3 有关材料 \r\n\r\n 35. 4 制造工艺 \r\n\r\n 35. 5 电学和热学性能 \r\n\r\n 35. 6 焊球剪切强度和组装焊接点可靠性 \r\n\r\n 35. 7 应用和优点 \r\n\r\n 35. 8 总结和结论 \r\n\r\n 35. 9 参考文献 \r\n\r\n 第36章 ShellCase公司的Shell-PACK／ShelI-BGA \r\n\r\n 36. 1 引言和概述 \r\n\r\n 36. 2 设计原理和封装结构 \r\n\r\n 36. 3 有关材料 \r\n\r\n 36. 4 制造工艺 \r\n\r\n 36. 5 性能和可靠性 \r\n\r\n 36. 6 应用和优点 \r\n\r\n 36. 7 总结和结论 \r\n\r\n 36. 8 参考文献 \r\n\r\n 关于CSP的一些最新参考文献 \r\n\r\n 缩略语解释 \r\n\r\n 作者简介 \r\n
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本书是介绍"芯片尺寸封装"(CSP)的专著. 芯片尺寸封装是20世纪90年代初兴起的一种高封装效率的封装, 这类IC封装在其安装时在印制板上所占的面积不大于其裸芯片面积的1. 5倍, 即其封装效率在50％～90％. 而圆片级的CSP(WL-CSP), 封装效率可达90％以上. CSP既具有接近裸芯片大小的封装尺寸, 封装实体薄, 又多数具有阵列式排列的I／O引出端, 便于测试. 老炼和表面安装式(SMT)组装, 避免了KGD(已知优质管芯)在实际操作中一些难以解决的问题. 它非常适合于便携式. 高密度或高频率电子装置所需的. 器件引出端数又不十分多的器件封装. 正因为上述特点, 从CSP形式诞生之日起, 这种封装形式就受到了广大器件制造商和用户的欢迎和重视, 获得了迅速的发展, 成为当今世界上增长速率最快的一种微电子封装.

CSP目前主要用于DRAM. SRAM. 闪存和ASIC电路. 不同于过去的DIP. QFP. SOP. PLCC. BGA等以结构形式来定义的封装, CSP是多种高封装效率封装形式的统称. 由于它的封装效率高, 因此其封装引出端都排列在封装的底面, 其引出端可以是焊球. 焊凸点或由部分引线框架形成的焊盘, 它们的引出端可以是四周单排或多排. 双边排列. 中间两排或底面全排, 芯片可用引线键合(WB)或倒装焊(FC)组装在刚性基板(有机印制板或陶瓷基板). 挠性载带基板或定制引线框架上, 有的甚至可不用基板, 直接在硅圆片上实现再分布, 在芯片有源面上制成I／O引出端. 因此, CSP的具体封装形式较多, 它们的设计. 材料. 工艺. 可靠性问题和应用对象等也有较大差别.

一些先进的集成电路封装企业已在我国开始或即将开始采用CSP封装. 而我国的一些电子装置生产企业, 如手机. 手提电脑. 数码相机. 摄像机. 存储条等制造商都早已在大量使用CSP封装的器件. 广大新型封装的制造者急需了解CSP的种类. 基本结构. 设计原理. 所用材料. 制造工艺和可靠性试验等, 以便更快捷正确地设计. 制造CSP. 而广大CSP的用户, 则急需了解各类CSP的基本性能. 结构. 可靠性和应用特点, 以便正确选择和使用CSP. 但国内过去只在部分杂志上有少量介绍CSP的文章, 因此, 国内许多读者急需一本比较全面地介绍CSP的书籍. 刘汉诚博士和李世玮博土合著的《芯片尺寸封装：设计. 材料. 工艺. 可靠性及应用》(1999年美国McGraw-Hill公司出版)一书, 正好可满足广大读者这方面的需要. 本书虽是1999年出版, 最近几年出现的新型CSP的资料没有包含在内, 但书中所收录的40多种CSP, 多数仍是目前生产中最基本和应用最广泛的CSP. 作为一种对新CSP技术资料的弥补, 我们在附录中补充了近几年来有关新型CSP的一些文献, 以供有兴趣的读者在需要时作参考.

本书由清华大学微电子所贾松良教授和王水弟副教授负责组织翻译, 分工译出初稿后, 由贾松良负责逐章统一审校. 初译稿的分工如下：第1章贾松良. 郭江华, 第2-8章王水弟, 第9～12章王海宁, 第13-15章陈继伟, 第16-18章刘豫东, 第19章张忠会, 第20-25章胡涛, 第26-30章蔡坚, 第31-36章郭江华. ,

本书编写的特点是除第1篇介绍CSP用的倒装芯片和引线键合外, 其余4篇都是以CSP的芯片支撑体来分类的：定制引线框架CSP, 挠性基板CSP, 刚性基板CSP和圆片级再分布CSP. 而每章分别介绍1-2种相近类别的CSP, 在每章内又基本分为：引言和概述. 设计原理和封装结构. 有关材料. 制造工艺. 鉴定和可靠性. 应用和优点. 总结和结论以及参考文献. 这有利于读者有针对性地去阅读.

在本书出版之际, 我们衷心感谢刘汉诚博士. 李世玮博士和美国McGraw-Hill公司, 他们无偿提供了本书的简化汉字版的版权. 感谢刘汉诚博士和李世玮博士为本书的出版写了中文版序言. 他们两位都是多年从事微电子封装研发和生产的学者, 刘博士已著有14本微电子封装方面的专著. 他们多年来积极参与国内召开的国际电子封装技术学术交流会, 为国内微电子封装技术的发展做出了许多贡献. 我相信本书的出版, 定会有利于我国微电子封装技术的发展. 我也十分感谢我的同事和研究生们的辛勤劳动和一丝不苟的严谨作风, 感谢王水弟副教授为本书出版在内外联系过程中所付出的辛勤劳动, 感谢张忠会和魏佳小姐为本书资料复印和部分录入所付出的劳动. 衷心感谢清华大学出版社和曾洁编辑为本书能在第五届国际电子封装技术研讨会前出版所付出的努力. 最后我们也衷心感谢中国电子学会生产技术分会. 清华大学微电子所. 中电集团43所和武汉无线电器材厂对本书出版所做的贡献.

我们衷心希望本书能对中国逐步发展成为国际微电子封装基地做出一些微薄的贡献. 书中译文不足之处, 敬请读者指正.

清华大学微电子学研究所 教授

中国电子学会封装专业委员会 副主任

贾松良

2003. 8. 20

从理论上讲, 封装效率最高的封装技术应是直接芯片粘接(DCA) 技术, 它"没有"封装而直接将芯片粘接到印制电路板(PCB). 挠性电路(FPC)或者玻璃上(COG). 但是由于已知优质管芯(KGD) 的供应成本和供货基础条件, 以及如何与印制电路板. 挠性电路板或玻璃上的细线条和窄间距相匹配的问题, 工业上仍需要做大量的工作.

目前, 一类被称为"芯片尺寸封装"(CSP)的新技术出现了. 事实上, CSP虽然是新技术, 但它已经很快被选择用来封装集成电路存储器. 在过去数年里, 电子封装工业见证了在芯片尺寸封装技术上大量的研究和开发工作. 大部分芯片尺寸封装的一个特点是通过基板(或者叫中间支撑层)或者金属层将芯片上周边(或错列)排列的节距非常窄(0. 075mm)的键合焊盘再分布, 使之成为在印制电路板. 挠性电路板或玻璃上的节距较宽(如1mm. 0. 8mm. 0. 75mm和0. 5mm)的面阵列焊盘.

IPC(电子电路互连和封装协会)对CSP的定义是封装的面积比芯片面积小1. 5倍, 但是没有必要拘泥于这样的定义. 实际上, 如果发现有一种性价比高且可靠的芯片尺寸封装模式, 但不满足IPC的这个定义, 尽可以仍称其为CSP.

与直接芯片粘接技术相比, 由于CSP使用了基板, 其优点很多, 如对于KGD, 它易于进行速度测试和老炼, 它易于传送. 组装. 返修. 标准化以及便于保护芯片. 处理芯片面积缩小与扩展. 总之, CSP减少了受基础设施的约束. 另一方面, DCA的优点是它有更好的电性能, 更直接的散热通道, 更轻. 更小的尺寸和更低的成本.

本书介绍了40多种不同结构的CSP, 它们大部分用于静态随机存取存储器(SRAM). 动态随机存取存储器(DRAM). 闪存, 以及引线不是很多且功率不是很高的专用集成电路(ASIC)和微处理器. 众多专家已经对芯片尺寸封装的重要参数如芯片. 基板. 封装技术. 布线能力. 热和电特性. 组装工艺. 可靠性. 鉴定. 应用. 基础设施等进行了研究, 他们的结论发表在不同的杂志以及以材料科学. 电子封装技术或互连技术为主题的会议. 研讨会上, 遗憾的是至今还没有一本关于CSP的专门书籍提供相关的信息. 本书的目标是致力于弥补这一不足, 并对所有这些领域已有的进展作一及时的总结, 目的是为了使人们能够迅速地学习CSP的基础知识和解决问题的方法, 理解在选择时需要作出的折衷和从构成系统的角度选择采用何种CSP.

全书由5个基本部分组成. 第1章(即第1篇)简单讨论了两种最常见的互连技术, 即在CSP基板上的焊凸点倒装芯片和引线键合, 分析比较了这些技术的主要设备和材料. 同时, 还讨论了CSP基板上焊凸点倒装芯片中所用下填包封料的固化条件. 材料特性. 力学和热学性能以及材料的选择.

本书第2篇(第2章到第8章)主要涉及的是基于带定制引线框架的CSP的设计原理. 封装结构. 有关材料. 制造工艺. 电学和热学性能. 鉴定和可靠性试验数据, 第3篇(第9章到第18章)讨论挠性基板的CSP, 第4篇(第19章到第28章)主要是关于刚性基板的CSP, 第5篇(第29章到第36章)为圆片级再布线的CSP.

本书的主要读者可能是谁呢?无可置疑, 三类专业工作者可能会对本书感兴趣：(1)在CSP研究与开发领域已经或准备介入的研究人员, (2)已经遇到CSP的实际问题并希望更多地理解和学习解决这些问题的人士, (3)那些必须为他们的产品互连系统选择可靠的. 创造性的. 高性能的. 耐用的和性价比高的封装技术人员. 本书同时可以作为相关专业大学生和研究生的参考书, 他们将是电子工业未来的领导者. 科学家和工程师.

我们希望本书对所有面临集成电路速度和密度不断增加. 产品尺寸和重量不断减小所带来挑战的人们是有价值的参考资料, 同时也希望本书对未来电子工业中芯片尺寸封装在电和热设计. 材料. 工艺. 制造. 电和热管理. 测试. 可靠性的研发及更多的应用中提供帮助.

学会如何在互连系统中设计CSP的机构很可能在电子工业中会取得很大的进步, 同时在成本. 性能. 质量. 产品尺寸和重量方面获取巨大的利益. 我们希望本书所提供的信息有助于在应用CSP时消除障碍. 避免初始阶段的错误, 同时加速在CSP的设计. 材料和工艺方面的开发. 我们强烈反对那些认为电子封装和互连技术是高速计算电路"瓶颈"的观点, 相反, 我们认为这正是通过开发新型. 高性价比和可靠的CSP为电子工业做出巨大贡献的黄金机会. 对于CSP来说, 这正是一个令人激动的时代!

美国, 加利福尼亚, Palo Alto, EPS公司 刘汉诚(John H. Lau)

香港科技大学在EPS公司的访问学者 李世玮(Shi-Wei Ricky Lee)