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晶圓級封裝技術的發展現狀
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發布時間:
2019-03-17
隨著IC芯片技術的發展,芯片封裝技術也不斷達到新的水平,目前已可在單芯片上實現系統的集成。?在眾多的新型封裝技術中,晶圓級封裝技術最具創新性、最受世人矚目,是封裝技術取得革命性突破的標志。晶圓級封裝技術的構思是在整片晶圓上進行CSP封裝技術的制造,也就是在晶圓級基本完成了大部分的封裝工作。因此,晶圓級封裝結構,則可省略覆晶技術點膠的步驟,目前可采用彈性體或是類彈性體來抵消應力,而這些彈性體的制程,可在整片晶圓上完成,因此省去了對一個個組件分別點膠的復雜制程。方形晶圓封裝技術的設計理念,首先為增加組件與底材之間的距離,亦即選用更大的錫鉛焊料球實現導電性,現有的晶圓級封裝技術,采用重新布局技術來加大錫鉛焊料球的間距,以達到加大錫鉛焊料球體積的需求,進而降低并承受由基板與組件之間熱膨脹差異而產生的應力,提高組件的可靠性。?晶圓級封裝和晶圓級芯片尺寸封裝(WLCSP)是同一概念,它是芯片尺寸封裝的一個突破性進展,表示的是一類電路封裝完成后仍以晶圓形式存在的封裝,其流行的主要原因是它可將封裝尺寸減小到和IC芯片一樣大小以及其加工的成本低,晶圓級封裝目前正以驚人的速度增長,其平均年增長率(CAGR)可達210%,推動這種增長的器件主要是集成電路、無源組件、高性能存儲器和較少引腳數的器件。?目前有5種成熟的工藝技術可用于晶圓凸點,每種技術各有利弊。其中金線柱焊接凸點和電解或化學鍍金焊接凸點主要用于引腳數較少的封裝(一般少于40),應用領域包括玻璃覆晶封裝(COG)、軟膜覆晶封裝(COF)和RF模塊。由于這類技術材料成本高、工序時間長,因此不適合I/O引腳多的封裝件。另一種技術是先置放焊料球,再對預成形的焊料球進行回流焊接,這種技術適用于引腳數多達300的封裝件。目前用得最多的兩種晶圓凸點工藝是電解或化學電鍍焊料,以及使用高精度壓印平臺的焊膏印刷。?印刷焊膏的優點之一是設備投資少,這使很多晶圓凸點加工制造廠家都能進入該市場,為半導體制造廠家服務。隨著WLP逐漸為商業市場所接受,全新的晶圓凸點專業加工服務需求持續迅速增長。的確,大多數晶圓凸點加工廠都以印刷功能為首要條件,并提供一項或多項其它技術。業界許多人士都認為焊膏印刷技術將主導多數晶圓凸點的應用。
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