每个人都想有轻浮的移动设备，这也是新发布的iPhone 6比前几代产品更薄的原因。更薄的设备要求人们开宣布更先进的封装技能。惋惜的是，传统的环氧塑料封装不足以构建这些特别薄的设备，因为其封装占位面积比其内部包容的芯片要大近6倍。
这个问题可选用芯片级封装(CSP)处理，即封装与芯片自身巨细相同。CSP封装运用焊球直接附着到电路板上。惋惜的是，小尺度的CSP封装使得它们十分软弱，在操作进程中很简略损坏。因而，半导体制作职业需求有新的办法来查验器材的质量，以便工程师了解毛病，并且挑选掉毛病器材。
薄在内部
苹果的iPhone 6厚度是6.9mm，小于iPhone 5的7.6mm和iPhone 4S的9.3mm。因为电池和屏幕无法做得更薄，所以有必要下降封装和基板的厚度。这也正是转移到CSP的驱动力。
商场调查公司Prismark 的Brandon Prior 指出，iPhone 5S是第一款在0.4mm距离上运用50μm线宽/线距离(L/S)和CSP的移动设备。据Prismark猜测，到2018年有超越28%的CSP和WLCSP(晶圆级CSP)将到达0.4mm或以下。
Qualcomm公司封装工程高档总监Steve Bezuk在2014年“IMAPS器材封装大会”上对封装应战进行了论述。他以为，尽管21世纪初期很少有封装选用WLP，但这类封装现在在IC封装商场已占近一半比例。
CSP 基板做得越来越薄。SEMI 全球职业协会标明， 现在最前沿的CSP 基板选用15 μm 的线宽和线距离，并且正在向更小的线宽与距离展开， 因而它们可以处理≤ 110 μm 的精密凸点距离。SEMI 在其题为《Global Semiconductor Pack aging MaterialsOutlook 2013～2014》的陈述中指出，基板制作商的2015年方针是5μm的线宽与线距离。他们还考虑在积层中运用40μm的过孔直径。陈述泄漏，所制作的核心层上的线宽与线距离为12μm，过孔最小为50μm，捕捉焊盘小至110μm。
上述情况和相关趋势使得操作CSP的难度越来越大，在出产质量认证之前和进程中它们也愈加简略损坏。一般来说，任何CSP可靠性认证进程都有必要处理操作、来料和出货质量操控(IQC/OQC)、插接和无偏置应力测验4个关键问题。
CSP露出的硅资料是未经加工的，十分易碎，因而在操作期间很简略因应力裂缝而损坏。这种裂缝或许会构成不合格的硅片矩阵，并在认证进程中因为额定应力形成裂缝的扩展。这些要素加上其他不可知要素使得人们很难区别是认证有关的应力测验引起的CSP毛病仍是操作引起的CSP毛病。在大批量出产移动设备时这个问题变得更具应战性。
在来料和出货质量操控进程中定位裂缝的进程是很困难的，完结自动化的本钱也很高。因而有必要由经过恰当训练的技能人员经过目视查看来完结。怎么衡量也是个问题，一般要求定制的标准目标来优化挑选指定器材的功率。
无偏置应力测验在室内进行，包含预调理湿度敏感性、回流焊、高温存储(HTS)、温度循环测验(TMCL)和高加快度应力测验(HAST)(图1)。这些测验关于非CSP来说相对简略，因为它们体积比较大，分量比较重，不简略碎。可是，假如CSP用相同的工艺，很简略形成器材损坏。处理这个问题要求在这些无偏置应力测验进程中挑选维护CSP的处理方案，包含运用载体和其他定制夹具，并供给有关怎么运用它们的训练。
图1：温度循环和高度加快应力测验需求在室内发明测验条件。
器材不只有必要经过无偏置应力测验，还有必要经过有偏置测验，包含器材在加电和作业时的有偏置应力测验和有偏置可靠性认证测验。有偏置测验包含高温作业寿数(HTOL)、高温循环、前期失功率(EFR)和老化。在有偏置测验期间，器材经过放入一个插座中与电路板树立电气衔接，而不是将器材直接焊接到电路板上。这时要求运用插座，或在某些情况下专门规划的子板。测验规模从高温作业寿数测验到有偏置的其他测验，十分广泛。这种办法可以保证在测验完结后方便地移除器材。可是，器材收支插座时要求不损坏器材也极具应战性。
应对这些应战的处理方案是组合运用专门的工艺、载体和其他定制夹具，用它们替代插座和子板(需求的话)，然后是掩盖认证进程各个方面的操作人员训练。
在开发专门的工艺时，应该完结100%的全方位目视查看。这种查看可以在开端应力测验之前挑选出损坏的器材。可以开发定制的全方位查看标准，把要点放在怎么丈量尺度以优化挑选功率上。任何被疏忽的器材都或许使整批产品失效，因而关键是在施加应力之前对器材进行挑选，以便运用有用的样本数量。
为了展开有偏置的应力测验，应该在插座和越来越多专门规划的子板之间作出正确挑选，这要求在用插座和子板办法规划老化和HTOL/HAST电路板方面具有丰厚的经历。关于器材不需求加电的无偏置应力测验，一般需求运用被称为载体的定制夹具。
EAG公司在应力测验中运用了多种载体资料和结构用于维护CSP，包含带盖子的小篮或掩盖器材的“大弁冕”，以便CSP不会被碰到、吹翻而受到影响和损坏(图2)。资料关于维护CSP来说十分重要，因为载体也露出在极点的环境条件下。别的，载体有必要足够大，以便CSP在刺进或拔出时不会受损，但也不能太大，不然在里面因简略处处移动而决裂。每块载体可以包容多达240个器材，对器材来说是仅有的，并且是针对适宜尺度的CSP进行了定制规划。
图2：这种载体包含了掩盖器材的“大弁冕”，可优化操作时的维护。
操作人员训练—包含怎么正确地展开查看需求寻觅的缺点类型，怎么操作器材(假如需求的话)才干最大程度地削减损坏—十分重要。假如在有偏置的应力测验中要运用插座，还要求训练操作人员和技能人员怎么将CSP刺进插座并安全地拔出来。假如有定制夹具，还需求训练夹具的运用办法。但凡触及CSP认证进程的任何人都需求训练，最有价值的训练一般是边作业边训练。EAG经过相当多的重复实验开宣布了合适大多数景象的最佳操作办法，包含开发最有功率的挑选工艺、载体和其他部件。
最佳操作办法
EAG树立了许多很好的操作办法。尽管没有彻底相同的两个应战，但有许多重现的问题有必要处理。
举例来说，有一家面向移动设备的大型芯片供货商在应力测验中存在损坏问题。认证批量将在多步进程中的一个不知道点失效。导致的推迟才是真实的问题，因为面临着满意具有特别短开发周期的职业中的压力。
剖析标明，问题发生在器材被切开和或许发生磕碰的拼装车间。因为不正确的操作，器材将发生裂缝。处理方案是对拼装车间的出厂器材进行查看，包含100%的全方位目视查看，它能发现拼装车间发生的问题本源。EAG随后还会在客户现场训练操作人员，包含需求寻觅的缺点类型，并供给查看攻略。在完结这些进程后，客户就能在应力测验开端之前挑选出一切损坏的器材。
在别的一个比如中，一位制作消费电子设备用%&&&&&%的客户存在无偏置应力测验期间因为气流设备效应引起的CSP裂缝和碎裂问题。尽管气流十分小，但因为它们处处吹拂，导致近20%的待测器材损坏，使得整批挑选器材失效。EAG规划了一个定制的专利夹具，可以安全地维护器材，从源头上防止问题的发生。
小结
处理CSP认证应战要求具有在品种广泛的客户和景象下处理许多杂乱问题的经历。最佳操作办法要求运用专门的工艺，正确地挑选插座、子板或定制夹具(包含用于带偏置测验插座刺进的专用载体)以及受过高档训练的设备操作人员和查看技师。选用正确的完结办法后，一个好的批量里应该有不到8%“落选”，保证在杂乱的CSP认证进程中上游或下流的任何点都不会发生批量失效问题。
