近期，便攜式可穿戴醫療設備的創新大大促進了最小化半導體元件體積的需求。許多此類設備需要板上存儲器來存儲校準數據、測試結果以及數據日志。常見解決方案是使用串行EEPROM或閃存等非易失性存儲器產品，這些產品能滿足便攜式醫療應用對高可靠性和極低功耗的要求。可穿戴醫療設備通常設計得盡可能隱蔽。因此，在盡可能小的封裝中達到所需的存儲密度非常必要。例如，助聽器的可定制性正不斷增強，可針對特定用戶進行編程，根據不同的聽覺環境提供多種模式，以及提供數據日志以便在后續安排中進行進一步調整。這些創新要求在有限的外形尺寸中存儲更多的數據。要滿足這一點，許多醫療設備設計人員轉而采用創新型裸片存儲器解決方案。

　　盡管裸片是存儲器件體積最小的外觀形式，然而在處理、存儲和裝配時將面臨巨大挑戰。采用裸片的傳統方式是向半導體供貨商訂購整塊晶圓。但是，這就要求醫療設備制造商尋求切割晶圓及鍵合晶圓的解決方案。對于一些制造商來說，這超出了他們的能力范圍。雖然可將這些服務付費外包，但有一種替代解決方案是購買“框架內晶圓”——某種經過切割的晶圓。將經切割的晶圓置于用金屬框架支撐的粘性薄膜中交運。 通過訂購這樣的晶圓，醫療設備制造商將獲得供分揀和貼裝的小塊裸片。

　　下一個挑戰是如何將裸片電氣連接到應用中。傳統的做法是用環氧樹脂將裸片固化在電路板上，然后用焊線來電氣連接裸片。這樣裸片就被封裝在一個保護性的環氧樹脂外殼中。這可不是一件簡單的事，由于對裸片的放置精度有很高要求，需要特殊的設備。一種備用方案是使用“帶凸塊裸片”（ bumped die ）。這樣的裸片已將其焊盤金屬化，并將壓焊點固定在焊盤上。可采用回流焊接技術將帶凸塊的裸片面朝下直接連接到PCB上。由于硅裸片和PCB的熱膨脹（CTE）系數不同，帶凸塊的裸片存在焊點剪切應變的風險。出于這種原因，帶凸塊的裸片通常在底部填充額外的粘結劑，以提供更堅固的機械連接并減少CTE不匹配的影響。

　　采用裸片大小存儲器件的最新解決方案是芯片級封裝（CSP）。CSP采用金屬再分布層（RDL）將焊盤連接到接觸面積更大的新區域，從而允許使用較大的焊珠。使用傳統的晶圓加工工具在晶圓級應用這一額外的金屬RDL。通過介質層將RDL與裸片電氣隔離，使之僅與裸片上原始的焊盤相連。然后，再在RDL上覆蓋另一介質層，使新的較大的焊盤裸露在外。較大的焊接接觸面積增強了機械連接，無需像帶凸塊裸片那樣在底部填充粘結劑。這樣就得到了一個裸片大小的封裝，能夠將它如同任何其他表面貼裝器件那樣裝配到電路板上。Microchip Technology目前大量提供各種采用CSP的EEPROM和閃存器件。CSP封裝提供對于便攜式醫療應用至關重要的裸片級外形尺寸，同時攻克了使用裸片的技術難題。

　　資源： www.microchip.com/memorymedical

　　本文選自電子發燒友網9月《智能醫療特刊》Change The World欄目，轉載請注明出處。
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