WLCSP晶圆级芯片封装技术
WLCSP的特性优点
-原芯片尺寸最小封装方式:
WLCSP晶圆级芯片封装方式的最大特点便是有效地缩减封装体积,故可搭配于行动装置上而符合可携式产品轻薄短小的特性需求。
-数据传输路径短、稳定性高:
采用WLCSP封装时,由于电路布线的线路短且厚(标示A至B的黄线),故可有效增加数据传输的频寛减少电流耗损,也提升数据传输的稳定性。
散热特性佳
散热特性佳
由于WLCSP少了传统密封的塑料或陶瓷包装,故IC芯片运算时的热能便能有效地发散,而不致增加主机体的温度,而此特点对于行动装置的散热问题助益极大。
Fan-in: 如下流程为Fan-in的RDL制作过程。
WLP晶圆级封装VS传统封装
相比于传统封装,晶圆级封装具有以下优点:
1、封装尺寸小
2、高传输速度
3、高密度连接
4、生产周期短
5、工艺成本低
晶圆级封装的工艺流程
WLP工艺流程
晶圆级封装工艺流程如图所示:
1、涂覆第一层聚合物薄膜,以加强芯片的钝化层,起到应力缓冲的作用。聚合物种类有光敏聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烯(BCB)、聚苯并恶唑(PBO)。
2、重布线层(RDL)是对芯片的铝/铜焊区位置重新布局,使新焊区满足对焊料球最小间距的要求,并使新焊区按照阵列排布。光刻胶作为选择性电镀的模板以规划RDL的线路图形,最后湿法蚀刻去除光刻胶和溅射层。
3、涂覆第二层聚合物薄膜,是圆片表面平坦化并保护RDL层。在第二层聚合物薄膜光刻出新焊区位置。
4、凸点下金属层(UBM)采用和RDL一样的工艺流程制作。
5、植球。焊膏和焊料球通过掩膜板进行准确定位,将焊料球放置于UBM上,放入回流炉中,焊料经回流融化与UBM形成良好的浸润结合,达到良好的焊接效果。
晶圆级封装的发展趋势
随着电子产品不断升级换代,智能手机、5G、AI等新兴市场对封装技术提出了更高要求,使得封装技术朝着高度集成、三维、超细节距互连等方向发展。晶圆级封装技术可以减小芯片尺寸、布线长度、焊球间距等,因此可以提高集成电路的集成度、处理器的速度等,降低功耗,提高可靠性,顺应了电子产品日益轻薄短小、低成本的发展要需求。
晶圆级封装技术要不断降低成本,提高可靠性水平,扩大在大型IC方面的应用:
1、通过减少WLP的层数降低工艺成本,缩短工艺时间,主要是针对I/O少、芯片尺寸小的产品。
2、通过新材料应用提高WLP的性能和可靠度。主要针对I/O多、芯片尺寸大的产品。
来源:祺芯半导体
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