新型的半导体封装形式FBP
平面凸点式封装FBP（FlatBumpPackage）是一种新型的封装形式，它是针对目前QFN（QuadFlatNo-lead）在封装工艺中一些无法根本解决问题而重新选择的设计方案。
我们知道QFN封装有效地利用了引线脚的封装空间，从而大幅度地提高了封装效率。但目前大部分半导体封装厂商QFN的制造过程中却面临一些工艺困惑，原因是现有QFN工艺为避免包封时塑封树脂溢到引线脚，一般采用在引线框（L/F）背面加贴耐高温膜的方法来阻断包封时树脂的随意流动，而这一方法在解决上述问题的同时却导致了另外一系列的工艺问题：一是目前塑胶耐高温膜的耐温不能超过270℃，因此使QFN只能适应于导电胶装片工艺，而半导体封装的共晶及软焊料工艺都不能使用该工艺，从而使封装的导电及导热性能均受到了限制；二是打线时焊接的功率会被耐高温膜吸收，从而造成焊接牢度下降（金线测克拉力下降），金线会在包封时被塑封胶冲断（如图一A），而更为严重的是产品通过了各项检测但可靠性存在隐患；三是包封时注射压力不能按半导体常规工艺进行控制，否则会产生塑封树脂高出金属引线脚甚至于溢到引线脚表面的现象即溢胶问题，如工艺中耐高温膜与引线框稍有贴合不紧，则此现象更加明显（如图一B），从而增加了后工序处理的难度及成本；四是溢胶如处理不彻底还会造成最终产品的在表面贴装工艺（SMT）过程中的易焊性不良；五是由于降低了注射压力，塑胶体的密度受到影响，从而带来可靠性方面的隐患；六是QFN的L/F必须设计连筋，以保证封装工艺过程中L/F保持一定形状以及电镀时电流能导通到每一个引线脚上，而L/F的连筋在切割时又会产生融锡、毛刺甚至引起搭锡短路（如图一C），同时切割刀片在切割连筋时也极易磨损，从而导致制造成本的上升；七是耐高温膜的采用提高了产品的制造成本。
要想改变这一切我们必须突破传统思想的束缚，在设计和工艺上进行创新。
FBP的基本想法是：用L/F本身的金属材料形成薄膜替代耐高温塑料膜，是否就可以解决上述QFN工艺生产中的一系列困扰？我们知道QFN引线框架本身就是由铜合金或铁镍合金用蚀刻的方式制作而成的，如果我们在蚀刻引线框架时不要让它蚀刻穿透，而在底部保留一定的厚度（0.02mm-0.06mm），在装片、打线、塑封等一系列封装工艺之后再得用蚀刻的方法生成我们想要的引线脚形状，这是不是一套可行的工艺路径？
江苏长电科技股份有限公司在这方面作了反复的认证和试验，结合了封装行业和其它制造行业的工艺流程，取得了关键性的突破，从而也促生了一种新的封装形式即FBP。
FBP的外形与QFN相近（图二），脚位也可以一一对应，其外观上区别于QFN的主要不同点在于：传统QFN的引线脚与塑胶底部在同一平面，而FBP的引线脚则凸出于塑胶底部，从而使SMT时与焊料与IC的结合面由平面变为立体（图三），因此在PCB的装配工艺中有效地减少了虚焊的可能性；同时目前FBP采用的是镀金工艺，在实现无铅化的同时不用抬高温度就能实现可靠的焊接，从而减少了电路板组装厂的相关困扰，使电路板的可靠性更高。
FBP工艺流程中的关键工艺在于贴膜、曝光和蚀刻，这也是FBP工艺与传统IC封装工艺最大的不同点，其它工序则与传统IC封装工艺大同小异。由于FBP的外引线脚是通过在金属平面上蚀刻而成，因此外引线脚的共面性相当一致；而由于FBP的L/F结构发生了变化，FBP打线前不需要进行的等离子清洗，而相关检测数据如金线测克拉力、推球力却明显优于QFN封装。下表是用Φ25的金线在同一台焊线机上生产的测克拉力数据对比：
利用FBP的工艺原理我们还可以衍生出其它一些有用的封装产品如HBGA。我们知道FBP框架的底面是有一层金属连结在一起的，这样就保证了FBP框架每个引线脚都有足够的机械强度，因此每个引线脚可以设计在整个封装面的任意部位，这也就使得用金属L/F制作BGA成为可能（传统BGA用多层环氧基板来承载芯片和引出焊球），使用金属L/F的最大好处在于提高了BGA封装的散热性，所以我们把它命名为HBGA（High-PowerBumpGridArray），同时因为采用了金属L/F取代多层环氧基板，HBGA的制造成本也比传统BGA更低，而且金属L/F的吸水率明显低于环氧基板，因此与传统的BGA相比HBGA的可靠性更高。
同FBP一样，HBGA是我国在半导体封装领域为数不多的自主知识产权产品，体现了中国半导体行业由学习国外先进技术到自主创新的发展趋势，而作为国内半导体封装的龙头企业江苏长电科技股份有限公司，也准备利用这一技术优势进一步打造国际级封装企业的新形象，长电科技目前已发展了从FBP0.8*0.6*0.45到FBP9*9*0.85一系列二十多种FBP封装形式，封装脚位则从2PIN一直到64PIN，可以用共晶、导电胶等不同的装片方式为客户加工各种不同类型的集成电路、二极管和三极管，可靠性方面目前FBP1.2*1.2*0.5、FBP1.6*1.6*0.5、FBP3*3*0.85已通过MSLLEVEL1的考核，其它产品的考核也正在进行中。从绿色环保的角度出发长电科技的FBP产品的选材均为环保材料，产品目前已通SONY标准的SGS检测。长电科技的FBP生产专线也将在2005年10月底建立。
不断提高封装效率是半导体封装永恒的追求，从早期的DIP系列，到SOP系列、QFP系列，到近期的QFN系列、FBP系列、BGA系列和HBGA，以及发展中WLCSP系列、3D封装，实现同样功能所需的封装体积正日益减少，但一般来说一种新的封装形式在形成的初期总意味着成本的增加、规范的待建立、工艺的待成熟和可靠性的待验证，FBP也同QFN、BGA、WLCSP、3D封装一样需要经历技术和市场的严酷考验，但从制造工艺的流畅性、产品的可靠性、成本等多角度综合比较，FBP无疑都具有相当大的优势，而且FBP还可以使用纯铜作为L/F的材质，在新兴的射频（RF）领域更具优越性，我们有理由相信FBP将在今后的封装领域得到越来越广泛的应用。
我们知道QFN封装有效地利用了引线脚的封装空间，从而大幅度地提高了封装效率。但目前大部分半导体封装厂商QFN的制造过程中却面临一些工艺困惑，原因是现有QFN工艺为避免包封时塑封树脂溢到引线脚，一般采用在引线框（L/F）背面加贴耐高温膜的方法来阻断包封时树脂的随意流动，而这一方法在解决上述问题的同时却导致了另外一系列的工艺问题：一是目前塑胶耐高温膜的耐温不能超过270℃，因此使QFN只能适应于导电胶装片工艺，而半导体封装的共晶及软焊料工艺都不能使用该工艺，从而使封装的导电及导热性能均受到了限制；二是打线时焊接的功率会被耐高温膜吸收，从而造成焊接牢度下降（金线测克拉力下降），金线会在包封时被塑封胶冲断（如图一A），而更为严重的是产品通过了各项检测但可靠性存在隐患；三是包封时注射压力不能按半导体常规工艺进行控制，否则会产生塑封树脂高出金属引线脚甚至于溢到引线脚表面的现象即溢胶问题，如工艺中耐高温膜与引线框稍有贴合不紧，则此现象更加明显（如图一B），从而增加了后工序处理的难度及成本；四是溢胶如处理不彻底还会造成最终产品的在表面贴装工艺（SMT）过程中的易焊性不良；五是由于降低了注射压力，塑胶体的密度受到影响，从而带来可靠性方面的隐患；六是QFN的L/F必须设计连筋，以保证封装工艺过程中L/F保持一定形状以及电镀时电流能导通到每一个引线脚上，而L/F的连筋在切割时又会产生融锡、毛刺甚至引起搭锡短路（如图一C），同时切割刀片在切割连筋时也极易磨损，从而导致制造成本的上升；七是耐高温膜的采用提高了产品的制造成本。
要想改变这一切我们必须突破传统思想的束缚，在设计和工艺上进行创新。
FBP的基本想法是：用L/F本身的金属材料形成薄膜替代耐高温塑料膜，是否就可以解决上述QFN工艺生产中的一系列困扰？我们知道QFN引线框架本身就是由铜合金或铁镍合金用蚀刻的方式制作而成的，如果我们在蚀刻引线框架时不要让它蚀刻穿透，而在底部保留一定的厚度（0.02mm-0.06mm），在装片、打线、塑封等一系列封装工艺之后再得用蚀刻的方法生成我们想要的引线脚形状，这是不是一套可行的工艺路径？
江苏长电科技股份有限公司在这方面作了反复的认证和试验，结合了封装行业和其它制造行业的工艺流程，取得了关键性的突破，从而也促生了一种新的封装形式即FBP。
FBP的外形与QFN相近（图二），脚位也可以一一对应，其外观上区别于QFN的主要不同点在于：传统QFN的引线脚与塑胶底部在同一平面，而FBP的引线脚则凸出于塑胶底部，从而使SMT时与焊料与IC的结合面由平面变为立体（图三），因此在PCB的装配工艺中有效地减少了虚焊的可能性；同时目前FBP采用的是镀金工艺，在实现无铅化的同时不用抬高温度就能实现可靠的焊接，从而减少了电路板组装厂的相关困扰，使电路板的可靠性更高。
FBP工艺流程中的关键工艺在于贴膜、曝光和蚀刻，这也是FBP工艺与传统IC封装工艺最大的不同点，其它工序则与传统IC封装工艺大同小异。由于FBP的外引线脚是通过在金属平面上蚀刻而成，因此外引线脚的共面性相当一致；而由于FBP的L/F结构发生了变化，FBP打线前不需要进行的等离子清洗，而相关检测数据如金线测克拉力、推球力却明显优于QFN封装。下表是用Φ25的金线在同一台焊线机上生产的测克拉力数据对比：
利用FBP的工艺原理我们还可以衍生出其它一些有用的封装产品如HBGA。我们知道FBP框架的底面是有一层金属连结在一起的，这样就保证了FBP框架每个引线脚都有足够的机械强度，因此每个引线脚可以设计在整个封装面的任意部位，这也就使得用金属L/F制作BGA成为可能（传统BGA用多层环氧基板来承载芯片和引出焊球），使用金属L/F的最大好处在于提高了BGA封装的散热性，所以我们把它命名为HBGA（High-PowerBumpGridArray），同时因为采用了金属L/F取代多层环氧基板，HBGA的制造成本也比传统BGA更低，而且金属L/F的吸水率明显低于环氧基板，因此与传统的BGA相比HBGA的可靠性更高。
同FBP一样，HBGA是我国在半导体封装领域为数不多的自主知识产权产品，体现了中国半导体行业由学习国外先进技术到自主创新的发展趋势，而作为国内半导体封装的龙头企业江苏长电科技股份有限公司，也准备利用这一技术优势进一步打造国际级封装企业的新形象，长电科技目前已发展了从FBP0.8*0.6*0.45到FBP9*9*0.85一系列二十多种FBP封装形式，封装脚位则从2PIN一直到64PIN，可以用共晶、导电胶等不同的装片方式为客户加工各种不同类型的集成电路、二极管和三极管，可靠性方面目前FBP1.2*1.2*0.5、FBP1.6*1.6*0.5、FBP3*3*0.85已通过MSLLEVEL1的考核，其它产品的考核也正在进行中。从绿色环保的角度出发长电科技的FBP产品的选材均为环保材料，产品目前已通SONY标准的SGS检测。长电科技的FBP生产专线也将在2005年10月底建立。
不断提高封装效率是半导体封装永恒的追求，从早期的DIP系列，到SOP系列、QFP系列，到近期的QFN系列、FBP系列、BGA系列和HBGA，以及发展中WLCSP系列、3D封装，实现同样功能所需的封装体积正日益减少，但一般来说一种新的封装形式在形成的初期总意味着成本的增加、规范的待建立、工艺的待成熟和可靠性的待验证，FBP也同QFN、BGA、WLCSP、3D封装一样需要经历技术和市场的严酷考验，但从制造工艺的流畅性、产品的可靠性、成本等多角度综合比较，FBP无疑都具有相当大的优势，而且FBP还可以使用纯铜作为L/F的材质，在新兴的射频（RF）领域更具优越性，我们有理由相信FBP将在今后的封装领域得到越来越广泛的应用。