Connectec Japan在其總部（日本新瀉縣妙高市）向相關(guān)人士及媒體召開(kāi)了事業(yè)戰(zhàn)略說(shuō)明會(huì)，該公司社長(zhǎng)平田勝則先生介紹說(shuō)，通過(guò)運(yùn)用其獨(dú)特的技術(shù)已經(jīng)可以在80℃的低溫環(huán)境下進(jìn)行Flip Chip封裝，目前正在開(kāi)發(fā)30℃低溫下的封裝技術(shù)。同時(shí)還表示說(shuō)“為了實(shí)現(xiàn)IoT，低溫、低負(fù)荷絕對(duì)是必須的!”

對(duì)IoT來(lái)說(shuō)，低溫、低負(fù)荷是必不可缺的

Connectec Japan社長(zhǎng) 平田勝則（圖片出自：eetimes.jp）

Connectec Japan是由原就職于Panasonic（原松下電器）半導(dǎo)體事業(yè)部的平田先生創(chuàng)立。通過(guò)利用現(xiàn)有技術(shù)，在需要高溫、高負(fù)荷的半導(dǎo)體Flip Chip封裝方面，開(kāi)發(fā)出了一種低溫、低負(fù)荷、無(wú)損的Damage Free封裝技術(shù)——“MONSTER PAC”，全面提供“外包半導(dǎo)體封裝開(kāi)發(fā)（OSRDA：Out Sourced Research＆Development Assemble）”服務(wù)，即半導(dǎo)體元件、模組的基板設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、試做、信賴(lài)性測(cè)評(píng)、分析、量產(chǎn)。

據(jù)說(shuō)“可以對(duì)應(yīng)所有的OSRDA方面的封裝要求”（圖表出自：Connectec Japan）

2017年7月，Connectec Japan成為了第一家參加美國(guó)加利福尼亞“Next Flex”機(jī)構(gòu)的日本公司，“Next Flex”是一家負(fù)責(zé)柔性混合電子（Flexible Hybrid Electronics）創(chuàng)新和商業(yè)化的機(jī)構(gòu)。Connectec Japan不斷在美國(guó)、中國(guó)大陸、中國(guó)***、韓國(guó)設(shè)立辦事處，自2017年以來(lái)2年間收到了全球各地3,000多起的咨詢(xún)，業(yè)務(wù)在日本國(guó)內(nèi)外不斷擴(kuò)大。2018年6月被日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省扶持的“J-Startup”項(xiàng)目選為項(xiàng)目企業(yè)。

目前，外包半導(dǎo)體封裝業(yè)務(wù)的銷(xiāo)售額中70%來(lái)自海外，平田先生表示說(shuō)，“一年前日本國(guó)內(nèi)的銷(xiāo)售額近乎為零，但在日本國(guó)內(nèi)，積極嘗試著做新業(yè)務(wù)的公司不斷在增加?！?/p>

1/40的設(shè)備投資，1/30的設(shè)備面積，1/1000的電力消耗

據(jù)平田先生透露說(shuō)，預(yù)計(jì)在2025年全球IoT市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)擴(kuò)大到610億日元（約人民幣36.6億元），其中亞太地區(qū)將會(huì)占據(jù)45%的份額，另外，預(yù)計(jì)2023年半導(dǎo)體傳感器的出貨數(shù)量將會(huì)達(dá)到10,000億個(gè)，未來(lái)將會(huì)爆發(fā)式增長(zhǎng)至100,000億個(gè)。同時(shí)平田先生還表示說(shuō)：“隨著用途和使用情況的增多，所有東西上都需要安裝半導(dǎo)體”。

而且，使用現(xiàn)有錫膏進(jìn)行倒裝芯片時(shí)，由于需要260℃的高溫、每個(gè)端子承受2.4gf（克力）粘合負(fù)荷壓力，所以對(duì)采用了易受損材料“Low-k”的元件、MEMS芯片會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此限制了封裝芯片、基板材料?！盀榱藢?shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)（IoT），低溫、低負(fù)荷絕對(duì)是必須的!”

要發(fā)展IoT，必須進(jìn)行低溫封裝。（圖片出自：Connectec Japan）

MONSTER PAC采用了與現(xiàn)有方法完全不同的方式解決了上述問(wèn)題。具體如下，首先，使用印刷技術(shù)將導(dǎo)電錫膏(Paste)涂到基板的線(xiàn)路(Pattern)上，形成芯片與基板之間的導(dǎo)電電路；而且，在下一道工序注入非導(dǎo)電性的Paste（NCP: Non Conductive Paste），放上芯片并進(jìn)行封裝，于是，芯片這一側(cè)的端子接觸到導(dǎo)電錫膏(Paste)，多余的NCP被擠到線(xiàn)路中間，當(dāng)周邊溫度上升時(shí)，NCP就會(huì)硬化，NCP硬化產(chǎn)生的“硬化收縮力”促使芯片端子和導(dǎo)電錫膏相互擠壓、結(jié)合。

MONSTER PAC的特征（圖片出自：Connectec Japan）

另外，使用傳統(tǒng)封裝方法的話(huà)，在一間大型的潔凈室里配置了將近20臺(tái)大型生產(chǎn)設(shè)備，需要34道工序，6天時(shí)間，如果使用MONSTER PAC，只需銀膏印刷、NCP涂層、Flip Chip Bonding 三道工序，2天時(shí)間就可以完成，據(jù)說(shuō)是“1/40的設(shè)備投資，1/30的設(shè)備面積，1/1,000的電力消耗”。另外，隨著IoT機(jī)器的擴(kuò)展，一臺(tái)設(shè)備將能支持各種材料的基板，也就是可以滿(mǎn)足“量少品種多”的要求。

Connectec Japan還開(kāi)發(fā)了“MONSTER DTF（Desktop Factory）”，它集成三道工序并將設(shè)備控制到Desktop Size，現(xiàn)在Connectec Japan已經(jīng)開(kāi)始利用“MONSTER DTF”稼動(dòng)6條產(chǎn)線(xiàn)。

右圖：MONSTER DTF，左圖：實(shí)際的生產(chǎn)車(chē)間。（圖片出自：Connectec Japan）

力求實(shí)現(xiàn)30℃溫度環(huán)境下的封裝

Connectec Japan正在推進(jìn)開(kāi)發(fā)MONSTER PAC的進(jìn)一步低溫化，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了80℃低溫及1/20壓力的封裝。因此，除了可以進(jìn)行各種MEMS傳感器等低應(yīng)力封裝之外，還可以進(jìn)行PET、PEN、聚氨酯等基板的封裝，以及內(nèi)置電池模塊的PET等材料的封裝。據(jù)說(shuō)已經(jīng)開(kāi)始接受客戶(hù)的外包開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)，同時(shí)也介紹了相關(guān)業(yè)務(wù)。

（圖片出自：Connectec Japan）

上圖在120℃環(huán)境下，同時(shí)封裝600個(gè)耐熱140℃的磁感應(yīng)芯片（Sensor Chip），且進(jìn)行組件，背面直接封裝驅(qū)動(dòng)IC（Driver IC），達(dá)到節(jié)約面積的功效。

（圖片出自：Connectec Japan）

上圖80 ℃溫度環(huán)境下，封裝到PET薄膜上的元件（右側(cè)），使用現(xiàn)有封裝方法進(jìn)行封裝后，基本都變形了（左側(cè)）。（圖片出自：Connectec Japan）

（圖片出自：Connectec Japan）

在80℃環(huán)境下進(jìn)行封裝，把電池、無(wú)線(xiàn)、溫度傳感器一體化的小型模塊。體積減小50%。據(jù)說(shuō)按照現(xiàn)行的封裝方法，無(wú)法進(jìn)行內(nèi)置電池；也實(shí)現(xiàn)了小型AOC（Active Optical Cable）。也可以把VICSEL、PD 芯片直接封裝到內(nèi)置光導(dǎo)波路的FPC。采用現(xiàn)有方法的話(huà)，高溫引起的基板膨脹會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)位發(fā)生，因此需要對(duì)照著光軸進(jìn)行修正，而80℃環(huán)境下的封裝則可以獲得較高的精度。

另外， 據(jù)說(shuō)Connectec Japan現(xiàn)在正在研發(fā)30℃環(huán)境下的封裝技術(shù)。據(jù)平田先生透露說(shuō)，如果可以成功研發(fā)出30℃環(huán)境下封裝技術(shù)的話(huà)，就在可耐熱40℃的生物芯片（Biochip）、柔性聚氨酯（Stretchable Polyurethane）等材料上直接封裝傳感器、無(wú)線(xiàn)通信芯片，而且也可以運(yùn)用于內(nèi)埋式封裝等更廣闊的封裝范圍。

30℃環(huán)境下封裝的未來(lái)構(gòu)想圖，在耐熱40℃的生物芯片上集成傳感器（圖片出自：Connectec Japan）

這是30℃環(huán)境下封裝的事例，把內(nèi)置電池的傳感模組安裝在創(chuàng)可貼上，如果技術(shù)獲得成功，只需貼一張創(chuàng)可貼，就可以進(jìn)行感應(yīng)。（圖片出自：Connectec Japan）

用傳統(tǒng)方法進(jìn)行封裝，MEMS振蕩器、MEMS過(guò)濾器會(huì)由于熱應(yīng)力而引起特性的變化；如果在30℃環(huán)境下進(jìn)行封裝，產(chǎn)品特性不受影響。（圖片出自：Connectec Japan）

在30℃環(huán)境下，可進(jìn)行Reuse、Disposal、Wearable等各種傳感器的封裝。（圖片出自：Connectec Japan）

實(shí)現(xiàn)10μm線(xiàn)距基板的封裝

此外，Connectec Japan也在推進(jìn)較窄排線(xiàn)間距（Pitch）的研發(fā)，由于基板受熱膨脹等因素的影響，40℃環(huán)境是傳統(tǒng)封裝方法的極限，然而ONSTER PAC可進(jìn)行27.5μm線(xiàn)距產(chǎn)品的封裝。Connectec Japan已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了10μm線(xiàn)距產(chǎn)品的封裝，而且介紹了事例。因此，可以大幅度縮小封裝面積、節(jié)約成本。

現(xiàn)有的封裝方法與MONSTERPAC（線(xiàn)距為10μm）的比較。（圖片出自：Connectec Japan）

10μm排線(xiàn)情況下，制作凸形Master Mold（左）后，又制作了凹形的Replica Mold（中間），把排線(xiàn)和Bump一起印刷在基板上（右）（圖片出自：Connectec Japan）

通過(guò)運(yùn)用10μm線(xiàn)距的基板，就不再需要以往的TSV Silicon Interposer，可以降低成本。（圖片出自：Connectec Japan）

開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用了10μm線(xiàn)距的HBM 模組樣品。（圖片出自：Connectec Japan）

此外，Connectec Japan還計(jì)劃在2020年以后上市，發(fā)揮“生產(chǎn)面積僅如一家便利店”這樣小規(guī)模生產(chǎn)的特點(diǎn)，今后可能討論特別經(jīng)營(yíng)權(quán)（Franchise）的方式。