在先进封装持续向“更小、更薄、更高密度”发展的趋势下，互连结构的选择直接影响模组的尺寸、机械支撑能力、电气性能及可靠性。相较于传统焊球方案，铜柱类互连凭借较高的结构刚性、可控的互连高度以及良好的导电、导热性能，在高密度、小型化互连场景中具有一定优势。

今天，我们从技术原理、产品结构、工艺特点及应用场景出发，介绍憬宏半导体的微铜柱模组 Micro Copper Pin Module。

一、为什么微间距互连越来越多采用铜柱类结构
传统BGA焊球互连，如SAC305，在中大间距封装中具有成熟的工艺基础和广泛的应用。但随着封装向更小尺寸、更高I/O密度方向发展，焊球方案在微间距应用中会受到焊球直径、Pad尺寸、焊料体积、回流工艺及桥连风险等因素的综合影响。

相比之下，铜柱主体具有较高的结构刚性，其互连高度主要由铜柱尺寸及组装工艺共同决定。因此，在需要控制互连高度、提高机械支撑能力或实现高密度垂直互连的应用中，铜柱类结构具有一定优势。

需要注意的是，铜柱并非在所有封装场景下都优于焊球。实际选型仍需综合考虑Pitch、柱径、柱高、Pad设计、基板材料、连接方式、热机械应力以及可靠性要求。因此，更准确地说，铜柱类互连并不是简单地“取代焊球”，而是在高密度、微型化、互连高度可控以及机械支撑要求较高的应用中，为客户提供另一种互连结构选择。

二、Micro Copper Pin Module的结构与工艺
憬宏 Micro Copper Pin Module 的核心互连单元为微型铜柱，产品本体采用不带预制焊料帽（Solder Cap）的铜柱结构。
这种结构设计主要具有以下特点：

1.1 上游结构统一，下游连接工艺灵活

由于产品本体不预制焊料帽，客户可以根据自身终端应用、Pad结构及设备条件选择后续连接方式，例如采用焊料、焊膏、预成型焊料、导电胶或其他适合的键合工艺。因此，Micro Copper Pin Module不预设单一的终端连接路径，可根据客户具体的连接材料和工艺条件进行方案设计。需要特别说明的是：
Micro Copper Pin Module不带Solder Cap，并不意味着最终互连不需要焊料或其他连接材料。如果采用焊接方式，客户仍需根据具体结构选择合适的焊料体系及连接工艺。

1.2 Cu-Pin本体与焊料材料要求相区分

由于Cu-Pin本体不含预制焊料，因此针对焊料合金及相关焊料材料的规范要求并不直接适用于Cu-Pin本体。例如，IPC J-STD-006主要针对焊料及焊料合金相关要求。在产品沟通和合规评估过程中，应将铜柱本体与后续使用的焊料材料进行区分，避免对产品适用范围产生误解。

1.3 阵列化设计

Micro Copper Pin Module可根据客户模组底部的Pad Map进行阵列布局，将多个微型铜柱按照预定位置进行排列，用于实现模组与基板、PCB或其他互连结构之间的批量垂直连接。与单颗铜柱逐颗组装相比，模块化阵列结构可以减少客户在微型铜柱逐颗定位、排列和组装方面的工艺负担，同时便于根据具体产品进行尺寸及布局定制。核心工艺环节铜柱成型：通过精密铜柱成型工艺控制柱径、柱高及尺寸一致性；阵列设计：根据客户Pad Map、Pitch及模组尺寸进行铜柱位置布局；模块组装：通过工装及定位工艺实现微型铜柱的高精度阵列化组装；过程检测：对铜柱位置、垂直度、高度及模块整体尺寸等关键参数进行过程控制。

三、典型应用场景

1.1 PCB-to-PCB板对板互连

在小型化模组设计中，传统连接器或排线方案可能占用较大的Z向空间。Micro Copper Pin Module在配合适当的焊料或其他连接工艺后，可用于板对板或模组对基板的垂直互连。
通过设计铜柱高度及连接层厚度，可以对板间Z向互连高度进行更精确的控制，适用于对空间高度及互连密度具有较高要求的产品。

1.2 高密度模组集成

随着单个模组集成的功能越来越多，I/O数量持续增加。阵列化微铜柱可以在有限面积内实现较高密度的垂直互连。在适当的柱径、Pitch及Pad设计条件下，Micro Copper Pin Module有助于缓解I/O数量与模组尺寸之间的矛盾，为小型化、高密度模组提供新的互连方案。

1.3 定制化尺寸对接

不同客户的模组设计存在较大差异。憬宏可根据客户提供的：Pad Map模组尺寸铜柱直径铜柱高度Pitch目标互连高度基板及PCB结构进行方案可行性评估，并开展阵列布局及样品验证。通过在设计阶段提前确认关键尺寸和工艺边界，可以降低后续试制过程中的结构风险，提高方案开发效率。

四、憬宏Micro Copper Pin Module的能力支撑
作为专注于半导体封装材料及微型互连产品的企业，憬宏在Micro Copper Pin Module产品开发过程中积累了材料、成型、阵列组装及检测方面的工艺经验。材料与工艺端具备铜柱精密成型工艺能力，通过工艺参数和过程控制，实现对柱径、柱高及尺寸一致性的稳定控制。定制开发端可根据客户具体模组设计，围绕铜柱尺寸、Pitch、阵列布局、互连高度及组装方式开展方案沟通、工程评估及样品验证。模块化供应端从前期方案设计、样品打样到工艺验证和批量供货，建立相应的项目衔接能力，为客户提供从单颗微型铜柱到阵列模组的定制化支持。
我们的技术团队会在方案沟通阶段与客户共同确认可行的尺寸边界、阵列结构和连接工艺条件，在产品开发前充分评估关键参数和制造能力，避免“先承诺、后发现做不到”的情况。
这也是憬宏在每一个Micro Copper Pin Module定制项目中坚持的原则：以实际工艺能力为基础，以客户应用需求为导向，在设计阶段充分验证，在量产阶段稳定交付。