About / Advertise
Kapseln blir allt viktigare både för kretsens prestanda och för slutproduktens vikt och effektförbrukning. Högre datahastigheter innebär att kapselns ben dämpar signalen, och storleken på kapseln sätter gränsen för hur liten produkten kan bli.
Industrins mål är givetvis att slippa kapseln. Kretsar utan förpackning blir förhoppningsvis billigare, och definitivt mindre och lättare. Däremot kanske det inte blir enklare för den som ska hantera kretsarna.
Chip scale packaging, CSP, är ett samlingsnamn på en ny serie kapseltyper som är maximalt 1,2 gånger större än det nakna chipset. CSP-kapslar kan sägas vara förkrympta varianter av BGA-kapslar, ball grid array. Förkortningen CSP uttyds ibland som Chip Size Packaging men eftersom kapseln är större än det nakna chipset är det aningen vilseledande.
Förenar ytmontering och flip-chip
Många av fördelarna med ytmontering och flip-chip förenas i CSP-tekniken. Precis som flip-chip är CSP-kapseln liten och lätt med korta ledare. Men liksom de kapslade kretsarna kan de testas på konventionellt sätt och hanteras av vanliga ytmonteringsmaskiner.
Om CSP blir ett mellanled på vägen mot att helt slippa kapseln eller om det blir en kapslingstyp som har kommit för att stanna återstår att se. För ny teknik tar tid att slå igenom. Det var faktiskt först 1994 som det tillverkades fler ytmonterade än hålmonterade kretsar.
Och det är fortfarande få före-tag som använder BGA-kapslar i volymproduktion. Så det lär dröja innan CSP blir vanligt. Det amerikanska analysföretaget Tech Search International anser att tekniken slår igenom först 1998.
Nästan som naket
Drivkraften bakom CSP är i första hand den minskade storleken och vikten. Några uppgifter om vad kapslarna kommer att kosta finns inte, men ingen av tillverkarna för fram det som ett lågprisalternativ. De första tillämpningarna blir därför i olika typer av hemelektronik, där storleken och vikten är mycket betydelsefull. Det är bland annat videokameror, mobiltelefoner och små bärbara handdatorer liksom PCMCIA-kort.
Amerikanska Rockwell har i dagarna lanserat en GPS-mottagare i PCMCIA-format baserad på CSP-kapslade komponenter och japanska Fujitsu har visat upp ett minneskort, också i PCMCIA-format, med 26 stycken CSP-förpackade 16-Mbit flashkretsar. Det finns också en kreditkortsstor persondator i Japan med kretsar i CSP-teknik.
Inte riktigt mogen
Tech Search förutspår att kretsar i CSP-kapslar kommer att designas in under nästa år och att en småskalig produktion också kommer igång då. Men massproduktionen startar inte förrän mot sekelskiftet.
För även om det finns kapslar framme idag så är få uttestade och dessutom saknas socklar för test och inbränning liksom erfarenheter från montering och av färdiga produkter.
En viktig del är också standardiseringsarbetet som bara har påbörjats. För att CSP ska bli en etablerad teknik krävs därför ett gediget valideringsarbete.
Sexton olika tillverkare har lanserat CSP-kapslar. Det är åtta japanska, sex amerikanska, ett koreanskt och ett israeliskt företag.
Varje företag har sin egen metod. Tech Search International har delat in dem i sex huvudgrupper: kapslar uppbyggda på flexkort, på styva kort, med specialdesignade benramar, baserade på sprutpressning, på halvledarprocesser samt TAB-baserade.
Produktion igång
Trots att tekniken ännu är på forsknings- eller utvecklingsstadiet har några företag fått igång produktionen. Amerikanska Chipscale monterar dioder och transistorer i sina kapslar som också licensierats till Motorola.
Likaledes amerikanska Tessera har döpt sina kapslar till μBGA och tillverkar dessa i små volymer, medan japanska Matsushita och NEC, samt amerikanska Motorola och Rohm har levererat kapslar för utvärdering.
Per Henricsson
Rapporten "Chip-Size Packaging Developments" kan beställas från Tech Search International i Austin, Texas
IVF vill utvärdera CSP
Institutet för Verkstadsteknisk forskning, IVF, i Göteborg planerar att starta ett internationellt projekt för att utvärdera hur tre olika typer CSP-kasplar klarar förbindningen mot mönsterkort och substrat. Studien kommer att inriktas på aggressiva miljöer.
Startmöte hålls den 10 november i München. Intresserade kan kontakta Bill Brox på IVF, tel 031-706 61 34.
