近期，便攜式可穿戴醫(yī)療設備的創(chuàng)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(shù)據(jù)、測試結果以及數(shù)據(jù)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(chǎn)品，這些產(chǎn)品能滿足便攜式醫(yī)療應用對高可靠性和極低功耗的要求。可穿戴醫(yī)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(jù)不同的聽覺環(huán)境提供多種模式，以及提供數(shù)據(jù)日志以便在后續(xù)安排中進行進一步調(diào)整。這些創(chuàng)新要求在有限的外形尺寸中存儲更多的數(shù)據(jù)。要滿足這一點，許多醫(yī)療設備設計人員轉(zhuǎn)而采用創(chuàng)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(zhàn)。采用裸片的傳統(tǒng)方式是向半導體供貨商訂購整塊晶圓。但是，這就要求醫(yī)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(nèi)晶圓”——某種經(jīng)過切割的晶圓。將經(jīng)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(yī)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(zhàn)是如何將裸片電氣連接到應用中。傳統(tǒng)的做法是用環(huán)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(huán)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(shù)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(qū)域，從而允許使用較大的焊珠。使用傳統(tǒng)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(zhì)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(zhì)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?qū)⑺缤魏纹渌砻尜N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(yī)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。