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白光CSP封装技术浅析:白光CSP的应用前景与挑战

导读: 近年来,白光CSP封装一直处于舆论的风口浪尖。随着应用市场需求的不断变化,投资的企业也越来越多,白光CSP芯片级封装被认为是LED发展的必然趋势。然而,CSP市场化到底进展如何呢?OFweek行业研究中心为您带来详细解读!

  近年来,白光CSP封装一直处于舆论的风口浪尖。随着应用市场需求的不断变化,投资的企业也越来越多,白光CSP芯片级封装被认为是LED发展的必然趋势。然而,CSP市场化到底进展如何呢?OFweek行业研究中心为您带来详细解读!

  1 CSP技术概述

  1.1 CSP技术定义

  CSP,英文全称为Chip Scale Package,译为芯片尺寸封装,亦称为芯片级封装。对于CSP定义,出现过多种不同的说法:

  ① 日本电子工业协会把CSP定义为芯片面积与封装体面积之比大于80%的封装;

  ② 美国国防部元器件供应中心的J-STK-012标准把CSP定义为内核芯片面积与封装面积之比不超过1:1.2;

  ③ 松下电子工业公司将之定义为封装产品的边长与内存芯片边长的差小于1mm的产品。

  综合来看,CSP最大的特点是封装后的产品尺寸小。

  CSP封装是最新一代内存芯片封装技术,通过CSP封装,可以让产品尺寸与内存芯片尺寸相当,从而接近1:1的理想状态,大大缩小封装产品尺寸。与传统打线封装技术相比,CSP常采用的是倒装芯片,通过倒装芯片上的凸点等构造与外电路进行焊接构成回路,倒装芯片的采用有效利用的芯片的最大面积并节约了封装器件的空间,从而减小封装产品的整体尺寸,实现芯片面积与产品面积之比接近理想状态。

  1.2 CSP发展背景

  CSP封装起源于集成电路(IC,Integrated Circuit)封装领域,具体指将半导体芯片封装在印刷电路板(PCB,Printed Circuit Board)上的过程称为IC封装。20世纪60年代初,普通IC封装后的产品大约是裸芯片面积大小的100倍。随着IC封装技术的发展与进步,封装面积与芯片面积之比值逐渐缩小,大大提高产品的集成度,减小电子器件的体积和重量,从而提高产品的综合性能。确切的说,CSP是一种封装标准,并不涉及具体的封装技术,凡是达到它的尺寸标准范围内皆可称之为CSP封装,因此CSP没有固定的封装技术。

图1 传统IC行业中CSP封装产品示意图

  在IC领域,CSP封装产品不但体积小,同时也更薄,其金属基板到散热体的有效散热路径得到大幅缩短,大大提高内存芯片在长时间运行后的稳定性和可靠性,线路阻抗也显著减小,芯片相应速度也随之得到大幅度提高。不仅如此,CSP封装内存芯片的中心引脚形式还有效地缩短信号的传导距离,其衰减随之减少,芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升。由于其采用的金属焊接技术,使得内存芯片正常工作产生的热量容易传导到PCB板并散发出去,散热性能和热阻得到很好的改善。因此,在IC行业CSP得到快速发展和应用推广。

  CSP技术是在电子产品的更新换代时提出来的,其目的是在使用大芯片(芯片功能更多,性能更好,芯片结构更复杂)替代以前的小芯片时,其封装体占用PCB的面积保持不变或更小。正是由于电子产品对封装体小、薄的市场需求,促进了CSP技术的不断更新和进步。

  1.3 CSP技术特点

  在IC行业中,CSP是最先进的IC封装形式,它具有以下特点:

  ① 体积小。在各种封装中,CSP是面积最小,厚度最薄,因而产品是体积最小的封装。因此,在组装时它占用PCB的面积小,从而可提高PCB的组装密度,厚度薄,可用于薄形电子产品的组装;

  ② 热性能好。CSP很薄,芯片产生的热可以从很短的通道传到外界。通过空气对流或安装散热器的办法可以对芯片进行有效的散热;

  ③ 电路稳定。由于其采用的是倒装芯片,电路的相通是通过金属焊接与基板形成回路,免去外界导线焊接,缩短布线的距离,增加电路可靠性;

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