隨著集成電路芯片數(shù)目和引腳密度的提升，各種封裝技術(shù)被業(yè)界廣泛研究和應用。扇出型封裝在對芯片晶粒提供物理保護的基礎(chǔ)上，將芯片的引腳面積進行擴展，便于和外部元件進行電學連接，并進一步集成其他有源或無源器件，形成功能型系統(tǒng)。面向萬物智能互聯(lián)時代，需要構(gòu)筑無所不在的交互電子系統(tǒng)，這對于現(xiàn)有的封裝技術(shù)是很大的挑戰(zhàn)。

上海交通大學郭小軍教授團隊提出的有機有源扇出型封裝（OA-FOP）見圖（a），OA-FOP采用普適化的有機聚合物襯底，可滿足不同的應用需求?；谟袡C聚合物功能材料的功能可裁剪性、優(yōu)良的機械力學特性以及可低溫溶液印刷加工的特性，可將其用于實現(xiàn)各種物理、化學傳感器，以滿足按需定制的多樣化功能和形態(tài)，金屬互聯(lián)可以根據(jù)應用的形態(tài)需求進行不同的設(shè)計。ASIC芯片晶粒包含傳感信號讀出接口、控制、處理、通信以及供電等模塊，可通過面朝下先裝或后裝的方式集成到有機聚合物襯底，采用聚合物材料作為襯底還便于形成穿過塑料襯底的通孔（TPV）。

一個典型的應用實例見圖（b），系統(tǒng)中13.56 MHz的射頻識別（RFID）芯片通過和智能終端進行通信，并獲取能量提供給整個系統(tǒng)。芯片和傳感集成在聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）包裝薄膜，所有的金屬互聯(lián)采用數(shù)字化點膠工藝來實現(xiàn)低成本無掩模制造。將該柔性智能包裝系統(tǒng)嵌入到豬肉的包裝盒中，可便于用戶在整個產(chǎn)品周期內(nèi)隨時隨地通過智能手機檢測豬肉的新鮮度和包裝的完整性。

進一步可以在封裝中集成基于有機薄膜晶體管（OTFT）的傳感信號轉(zhuǎn)化、處理和放大的有源電路。作者發(fā)展了基于低缺陷溝道層界面的陡峭亞閾值擺幅OTFT器件技術(shù)，解決了難以通過溶液印刷工藝制備低電壓、具有良好穩(wěn)定性O(shè)TFT的問題?；诘碗妷篛TFT，通過合適的集成結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計，可以將任何類型的傳感信號轉(zhuǎn)換為標準的輸出信號，從而可以采用通用ASIC芯片。此外，OTFT電路可以將微弱的傳感信號進行原位放大，提高信噪比，減小后續(xù)信號傳輸過程中受噪聲的影響。利用OTFT的開關(guān)功能，可以實現(xiàn)傳感的多路選擇或傳感陣列，能夠在不增加ASIC芯片I/O接口數(shù)目的情況下，實現(xiàn)更多傳感點的集成。近期作者以O(shè)TFT為基礎(chǔ)，集成離子敏感層和參考電極，以及13.56 MHz RFID，構(gòu)建了可通過智能手機交互的無線供電柔性多離子生化傳感系統(tǒng)，該集成系統(tǒng)也被進一步用于穿戴的汗液檢測，如圖（c）所示。

OA-FOP可為廣泛的萬物互聯(lián)應用提供一個高度可定制化的系統(tǒng)集成方案，滿足功能、形態(tài)和成本等方面的需求，大大縮短從需求提出到完成制造的周期。除了上述的傳感器件和OTFT電路外，OA-FOP還可以集成有機能量獲取器件（如光伏、熱電等）。（郭小軍 歐陽邦 鄧立昂 李思瑩 陳蘇杰）

原文文獻：

HUANG Y,TANG W,FENG L,et al.Printable low power organic transistor technology for customizable hybrid integration towards internet of everything[J].IEEE J Electron Devices Soc,2020(8):1219-1226.