晶圆级封装产业

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晶圆级封装的工艺流程_概述说明

晶圆级封装的工艺流程_概述说明

晶圆级封装的工艺流程概述说明1. 引言1.1 概述晶圆级封装是一种先进的封装技术,它将多个组件和集成电路(IC) 封装在同一个晶圆上,从而提高了芯片的集成度和性能。

相比传统的单芯片封装方式,晶圆级封装具有更高的密度、更短的信号传输路径和更低的功耗。

因此,晶圆级封装已经成为微电子领域中一项重要且不断发展的技术。

1.2 文章结构本文将对晶圆级封装的工艺流程进行全面地概述说明。

首先,在引言部分,我们将对该主题进行简要概述并介绍文章结构。

接下来,在第二部分中,我们将详细阐述晶圆级封装的工艺概述以及相关的工艺步骤、特点与优势。

然后,在第三部分中,我们将探讨实施晶圆级封装工艺时需要考虑的关键要点,包括设计阶段、加工阶段和测试与质量管控方面的要点与技术要求。

在第四部分中,我们将介绍晶圆级封装工艺流程中常见问题及其解决方法,并提出提高封装可靠性的方法和策略,以及工艺流程改进与优化的建议。

最后,在第五部分中,我们将总结回顾晶圆级封装工艺流程,并展望未来晶圆级封装技术的发展方向和趋势。

1.3 目的本文的目的是全面介绍晶圆级封装的工艺流程,提供读者对该领域较为详细和系统的了解。

通过对每个章节内容的详细阐述,读者可以获得关于晶圆级封装工艺流程所涉及到的各个方面的知识和技术要求。

同时,通过对常见问题、解决方法以及未来发展方向等内容的探讨,读者可以更好地理解该技术在微电子领域中的重要性,并为相关研究和应用提供参考。

2. 晶圆级封装的工艺流程:2.1 工艺概述:晶圆级封装是一种先将芯片进行封装,然后再将封装好的芯片与其他组件进行连接的封装技术。

其主要目的是提高芯片的集成度和可靠性,并满足不同应用领域对芯片包装技术的需求。

晶圆级封装工艺拥有多个步骤,其中包括材料准备、焊膏印刷、IC贴装、回流焊接等过程。

2.2 工艺步骤:(1)材料准备:首先需要准备好用于晶圆级封装的相关材料,如底部基板、球柵阵列(BGA)、波士顿背面图案(WLCSP)等。

中道晶圆级封装技术-概述说明以及解释

中道晶圆级封装技术-概述说明以及解释

中道晶圆级封装技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述中道晶圆级封装技术是一种先进的封装技术,它在集成电路制造过程中起到关键作用。

传统的封装技术主要针对单个芯片进行封装,而中道晶圆级封装技术则将整个晶圆作为一个整体进行封装,可提供更高的集成度和更好的性能。

中道晶圆级封装技术的原理是在晶圆上同时封装多个芯片,将它们相互连接并提供必要的电气连接和保护。

这样的封装方法可以减少芯片之间的电阻、电容和电感,提高芯片之间的传输速度和信号完整性。

中道晶圆级封装技术在许多领域有着广泛的应用。

它在高性能计算、通信、嵌入式系统等领域中都有重要的地位。

中道晶圆级封装技术可以实现高密度、高带宽的互连,提供更高的计算能力和更快的数据传输速度,满足现代电子设备对集成度和性能的要求。

总结而言,中道晶圆级封装技术是一种先进的封装技术,通过在晶圆上同时封装多个芯片,提供更高的集成度和更好的性能。

它在多个领域具有广泛的应用,可以实现更高的计算能力和更快的数据传输速度。

随着科技的不断发展,中道晶圆级封装技术的发展前景非常广阔。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以描述本文的组织结构和各个章节的主要内容。

可以参考以下内容进行编写:文章结构本文分为引言、正文和结论三部分。

引言部分主要概括介绍了中道晶圆级封装技术的背景和意义。

本文旨在探讨中道晶圆级封装技术的定义、原理、应用以及其优势和发展前景。

正文部分分为三个章节:中道晶圆级封装技术的定义、中道晶圆级封装技术的原理和中道晶圆级封装技术的应用。

第一章节中,我们将详细阐述中道晶圆级封装技术的定义。

包括对该技术的解释、关键特点和优势等。

第二章节中,我们将深入探讨中道晶圆级封装技术的原理。

通过对其工作原理、封装工艺和材料等方面的介绍,帮助读者更好地理解该技术的实现机制。

第三章节中,我们将重点介绍中道晶圆级封装技术在实际应用中的情况。

包括该技术在电子产品制造、通信设备、汽车电子等领域中的应用案例和实际效果。

晶圆级封装(WLP)方案(一)

晶圆级封装(WLP)方案(一)

晶圆级封装(WLP)方案一、实施背景随着微电子产业的快速发展,封装技术正面临着严峻的挑战。

传统的封装技术由于尺寸大、电性能和热性能较差等问题,已经难以满足高性能集成电路的封装需求。

而晶圆级封装(WLP)技术的出现,为产业结构的改革提供了新的解决方案。

二、工作原理晶圆级封装(WLP)是一种将集成电路直接封装在晶圆片上的技术。

它通过在晶圆片上制造出多个集成电路,然后通过切割和封装,将这些集成电路分别封装在独立的封装体中。

具体来说,WLP技术首先在晶圆片上制造出多个集成电路,这些集成电路可以是数字电路、模拟电路、混合信号电路等。

然后,使用切割机将晶圆片切割成单个集成电路,再将这些集成电路分别封装在独立的封装体中。

三、实施计划步骤1.设备采购:需要采购制造集成电路所需的设备,如光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备等。

2.工艺研发:需要研发适合WLP技术的制造工艺,包括光刻工艺、刻蚀工艺、薄膜沉积工艺等。

3.样品制作:在研发阶段,需要制作样品以验证工艺的可行性。

4.测试与验证:对制作的样品进行测试和验证,确保其性能符合要求。

5.批量生产:当样品测试通过后,可以开始批量生产。

四、适用范围WLP技术适用于各种高性能集成电路的封装,如CPU、GPU、FPGA等。

它具有以下优点:1.体积小:由于WLP技术将集成电路直接封装在晶圆片上,因此可以大大减小封装体积。

2.电性能和热性能优异:WLP技术可以提供更好的电性能和热性能,从而提高集成电路的性能和可靠性。

3.制造成本低:由于WLP技术可以在晶圆片上制造多个集成电路,因此可以分摊制造成本,降低单个集成电路的制造成本。

4.可扩展性强:WLP技术可以轻松扩展到更大的晶圆尺寸和更高的产量。

五、创新要点1.制造工艺的创新:WLP技术需要研发适合其特点的制造工艺,包括光刻工艺、刻蚀工艺、薄膜沉积工艺等。

2.封装技术的创新:WLP技术需要开发新的封装技术,以实现集成电路的高性能、小型化和可靠性。

芯片行业在未来的技术发展趋势和变革方向

芯片行业在未来的技术发展趋势和变革方向

随着科技的飞速发展,芯片行业正经历着前所未有的变革。

未来几年,芯片行业的技术发展趋势和变革方向将深刻影响整个科技领域的发展。

本文将探讨芯片行业在未来的技术发展趋势和变革方向。

一、技术发展趋势1.先进制程工艺:随着摩尔定律的延续,芯片制造的制程工艺不断突破物理极限。

未来,更先进的制程工艺将进一步提高芯片的性能、降低功耗,同时带来更小的尺寸和更低的成本。

2.异构集成:异构集成技术将不同工艺、不同材料的芯片集成在一个封装内,实现性能优化和功耗降低。

这种技术将为各种应用场景提供灵活、高效的解决方案。

3.3D集成:3D集成技术通过将多个芯片堆叠在一起,实现更快的传输速度和更低的功耗。

这种技术将为高性能计算、人工智能等领域提供强大的支持。

4.柔性电子:柔性电子技术使得芯片可以弯曲、折叠,适应各种不规则表面。

这种技术将广泛应用于可穿戴设备、智能家居等领域,为人们的生活带来更多便利。

5.人工智能芯片:人工智能技术的快速发展对芯片提出了更高的要求。

未来,更高效、更智能的AI芯片将成为行业发展的热点。

二、变革方向1.封装革命:随着制程工艺的进步,芯片封装的重要性日益凸显。

未来,封装技术将发生深刻变革,从传统的芯片级封装向系统级封装、晶圆级封装发展。

这种变革将进一步提高芯片的性能、降低成本,并适应各种新兴应用的需求。

2.智能制造:智能制造是未来芯片制造的重要方向。

通过引入自动化、智能化技术,提高生产效率、降低能耗和减少人力成本。

智能制造将为芯片行业带来巨大的变革,推动整个产业链的升级。

3.开放创新:未来,芯片行业将更加注重开放创新,打破传统封闭式创新的局限。

通过与学术界、产业界的合作,共享技术资源、加速技术研发和应用。

这种开放创新的模式将促进整个行业的创新力和竞争力提升。

4.可持续发展:随着全球对环保问题的日益重视,可持续发展成为芯片行业的必然趋势。

厂商将更加注重环保材料的使用、能效比的优化以及废弃物的回收利用,推动整个行业的绿色发展。

晶圆级芯片封装生产建设项目可行性研究报告

晶圆级芯片封装生产建设项目可行性研究报告

晶圆级芯片封装生产建设项目可行性研究报告一、项目背景晶圆级芯片封装是指在晶圆制造完成后将芯片进行封装,以便将其引脚暴露在外,并提供保护和盖板,从而实现芯片的电气连接、保护和散热等功能。

随着电子技术的快速发展,晶圆级芯片封装行业需求不断增长,市场潜力巨大。

二、项目目标本项目旨在建设一条晶圆级芯片封装生产线,实现国内自主生产晶圆级芯片封装产品,提高国内芯片封装产业竞争力,并满足国内市场需求,减少对进口产品的依赖。

三、市场分析据统计和预测数据显示,晶圆级芯片封装市场规模逐年增加,市场需求旺盛。

目前国内市场主要依赖进口产品,出口产品占比较低,存在较大的市场空白。

同时,随着5G技术的快速推广和应用,对新一代芯片封装技术的需求也不断增长,市场潜力更加广阔。

四、可行性分析1.技术可行性:项目所需的晶圆级芯片封装生产技术已经成熟并在国内外得到广泛应用,具备较高的技术可行性。

2.经济可行性:项目将在满足国内市场需求的同时,拓展国际市场,实现规模生产,预计在较短时间内收回投资,并具备稳定的盈利能力。

3.市场可行性:市场需求旺盛且增长速度快,国内市场空白较大,项目具备良好的市场前景。

4.法律可行性:项目经营活动符合国家相关法律法规,不存在法律障碍。

五、项目投资1.土地建设:购买或租赁一块适宜的土地,用于建设晶圆级芯片封装生产线。

2.建设厂房:建设符合生产需要的现代化厂房,包括生产区、办公区、物流区等。

3.设备采购:购买先进的晶圆级芯片封装设备,包括封装机、焊接设备、测试设备等。

4.人员配备:招聘技术人员、生产人员和管理人员等,建立专业高效的团队。

5.营销推广:进行产品推广和营销活动,拓展国内外市场。

六、风险与对策1.技术风险:加强技术研发与创新,提高产品竞争力。

2.市场风险:积极了解市场需求并灵活调整生产策略,确保产品符合市场需求。

3.人员管理风险:建立科学的人员管理制度,激励员工积极性和创造力。

4.资金风险:合理安排资金投入,并建立健全的风险管理体系。

扇出型晶圆级封装技术国内外对比

扇出型晶圆级封装技术国内外对比

扇出型晶圆级封装技术国内外对比
扇出型晶圆级封装技术(Fan-Out Wafer Level Packaging,FOWLP)是一种先进的封装技术,它将多个芯片集成在一个封装体内,以提高系统的性能和可靠性。

这种技术特别适用于便携式消费电子领域,如智能手机、平板电脑等。

在国内外对比方面,扇出型晶圆级封装技术的发展都呈现出蓬勃的态势。

国内方面,随着半导体产业的快速发展,一些企业如中芯长电、盛合晶微等已经开始投入研发和生产扇出型晶圆级封装技术。

其中,盛合晶微在2022年8月份正式投产了RDL重布线扇出型晶圆级封装产线,这标志着在国内率先成功实现以晶圆级扇出封装代替传统的基板封装。

与此同时,国外在扇出型晶圆级封装技术方面也取得了显著的进展。

例如,Amkor和日月光(ASE)等封测代工厂已经能够提供封装尺寸为1×1mm~12×12mm的扇出封装技术,并正在研发更大尺寸的封装技术。

此外,一些国际知名的半导体企业如英飞凌(Infineon)、高通等也在积极投入研发和生产扇出型晶圆级封装技术。

在技术方面,国内外都面临着一些挑战。

例如,封装厚度的减薄、异质材料间热膨胀系数(CTE)失配导致的晶圆翘曲(Warpage)、加热冷却、晶圆模塑化合物膨胀收缩导致芯片偏移(Die shift)以及多道制程累积的残余应力导致材料间界面分层甚至破裂等问题都需要解决。

此外,焊点实现芯片和PCB板互连是整个封装结构中最关键、薄弱的地方,也是技术研发的重点之一。

总体来说,国内外在扇出型晶圆级封装技术方面都取得了显著的进展,但仍需要不断研发和创新来克服技术挑战和提高封装性能。

mems晶圆级封装

mems晶圆级封装mems晶圆级封装是一种先进的封装技术,用于封装微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)的晶圆级封装。

MEMS晶圆级封装具有体积小、重量轻、功耗低、集成度高等特点,被广泛应用于微机电传感器、微机电执行器和微机电系统等领域。

MEMS晶圆级封装的主要目的是将MEMS器件封装在晶圆级别上,以提高封装密度和可靠性。

传统的MEMS封装往往需要将MEMS 器件单独封装起来,然后再与电路板连接。

而MEMS晶圆级封装则将MEMS器件直接封装在晶圆上,可以在晶圆级别上进行测试、封装和组装,从而大大提高了封装效率和产品质量。

MEMS晶圆级封装的关键技术包括封装工艺、封装材料和封装结构。

封装工艺是指将MEMS器件与晶圆进行精密的对位、粘接和封装等工艺。

封装材料则需要具备良好的粘接性、密封性和耐腐蚀性,以保护MEMS器件免受外界环境的影响。

封装结构则需要根据MEMS器件的特点和应用需求设计,以实现最佳的性能和可靠性。

MEMS晶圆级封装的优势主要体现在以下几个方面:MEMS晶圆级封装可以实现高集成度。

由于MEMS器件直接封装在晶圆上,可以实现多个MEMS器件在同一晶圆上的集成,从而大大提高了封装密度和系统集成度。

这对于一些对尺寸和重量要求较高的应用非常有利。

MEMS晶圆级封装可以提高封装效率。

由于MEMS器件在晶圆级别上进行封装,可以通过自动化的生产线进行大规模的生产,大大提高了封装效率和生产能力。

这对于工业化生产和大规模应用非常重要。

MEMS晶圆级封装可以提高产品质量和可靠性。

由于MEMS器件在晶圆级别上进行测试、封装和组装,可以及时发现和修复封装过程中的问题,从而提高了产品质量和可靠性。

这对于一些对产品质量和可靠性要求较高的应用非常关键。

MEMS晶圆级封装还可以降低成本。

由于MEMS晶圆级封装可以实现高集成度和高封装效率,可以大幅降低封装成本。

这对于一些对成本要求较高的应用非常有利。

芯片制造中的新工艺及其应用

芯片制造中的新工艺及其应用芯片制造技术是电子产业的支柱技术,对现代社会的发展有着非常重要的意义。

随着科技的不断进步,芯片制造工艺也在不断地更新换代,新工艺的应用为芯片的制造提供了更高效、更精细的手段。

本文将介绍芯片制造中的新工艺及其应用。

1. 晶体管工艺晶体管是芯片的基本机构单元,在芯片制造中占据着很重要的地位。

随着晶体管尺寸的不断缩小,晶体管工艺也在不断地更新。

目前已经出现了一些新工艺,如FinFET工艺和nanosheet技术。

这些新工艺的引入,使得晶体管的性能得到了显著提升。

FinFET工艺是一种将传统晶体管的平面结构改为三维“鱼鳞”结构的工艺。

通过创造更多的“鱼鳞”结构,FinFET工艺可以大幅提高晶体管的性能和功率密度,比传统晶体管更加稳定和可靠。

nanosheet技术是一种新型的三维晶体管技术。

它比FinFET工艺更加先进,可以将芯片晶体管的规模进一步压缩到10纳米以下。

此外,nanosheet技术还能够在晶体管上实现更低的电压和更高的性能,为未来芯片的制造提供了更高的可行性和更大的发展空间。

2. 先进制造工艺先进制造工艺是芯片制造中较新的工艺体系之一。

这种工艺利用高精度的光刻技术和表面化学反应,可以在芯片制造过程中制造出更加复杂和精细的微结构。

在先进制造工艺的支持下,芯片的制造精度和制造速度得到了显著提升,提高了芯片的可靠性和工作效率。

如今,先进制造工艺已经广泛应用于各种领域,如动态随机存储器(DRAM)、图形处理器(GPU)等,使得芯片的性能进一步提高。

3. 3D芯片工艺3D芯片工艺是一种将多个芯片堆叠在一起来构建多层芯片的技术。

这种技术可以显著提高芯片的功能和性能。

通过3D芯片工艺,我们可以将不同功能的芯片堆叠在一起,构建出更加复杂的芯片系统。

例如,三星的“3D垂直闪存”技术就是一种典型的3D芯片工艺。

这种技术通过在芯片表面添加一个密集的层数,从而容纳更多的闪存单元。

这种技术不仅可以提高闪存的存储密度,而且可以在芯片尺寸上实现更大的灵活度和功能扩展性。

晶圆级芯片封装

晶圆级芯片封装晶圆级芯片封装是指将芯片直接封装在晶圆上,以实现更高的集成度和更小的体积。

在制造过程中,晶圆级芯片封装是非常重要的一步。

本文将从以下几个方面对晶圆级芯片封装进行详细介绍。

一、晶圆级芯片封装的概念和意义1.1 晶圆级芯片封装的定义晶圆级芯片封装是指将裸露的芯片直接封装在晶圆上,以实现更高的集成度和更小的体积。

它是半导体制造过程中非常重要的一步。

1.2 晶圆级芯片封装的意义晶圆级芯片封装可以提高半导体器件的集成度和性能,并且可以减小器件体积,降低生产成本。

此外,在大规模集成电路领域,晶圆级芯片封装也可以提高生产效率。

二、晶圆级芯片封装工艺流程2.1 芯片选切在制造过程中,先要从整个硅块中选择出符合要求的区域,并对其进行切割。

这个过程称为芯片选切。

2.2 芯片清洗选切好的芯片需要进行清洗,以去除表面的杂质和污垢。

这个过程可以使用化学溶液或超声波等方法。

2.3 芯片涂胶在芯片表面涂上一层粘合剂,以便将其固定在晶圆上。

这个过程称为芯片涂胶。

2.4 晶圆准备在晶圆上涂上一层粘合剂,以便将芯片固定在晶圆上。

此外,还需要对晶圆进行清洗和烘干等处理。

2.5 排列芯片将芯片放置在晶圆上,并按照一定的排列方式进行布局。

此外,还需要进行对齐和精细调整等操作。

2.6 封装焊接将芯片与晶圆焊接起来,并用封装材料将其密封起来。

这个过程可以使用焊接机器或激光焊接等方法。

三、晶圆级芯片封装的优势和不足3.1 优势(1)提高集成度:通过直接将芯片封装在晶圆上,可以实现更高的集成度。

(2)减小体积:晶圆级芯片封装可以减小器件的体积,从而提高产品的便携性和可靠性。

(3)降低成本:晶圆级芯片封装可以降低生产成本,提高生产效率。

3.2 不足(1)技术难度高:晶圆级芯片封装需要高精度的设备和技术,制造难度较大。

(2)适用范围有限:由于其制造难度较大,晶圆级芯片封装只适用于一些特定的领域和应用场景。

四、晶圆级芯片封装的应用4.1 大规模集成电路在大规模集成电路领域,晶圆级芯片封装可以提高生产效率,并且可以实现更高的集成度和更小的体积。

晶圆级封装流程

晶圆级封装流程晶圆级封装是集成电路制造中的一个重要步骤,它将芯片从硅晶圆中切割、封装成具有引脚和保护外壳的可使用组件。

以下是晶圆级封装的一般流程:1. 切割晶圆:锯片切割:完成芯片的初步切割,将整个晶圆切割成单个芯片。

2. 清洗和检查:清洗:对切割后的芯片进行清洗,去除可能残留在芯片表面的杂质。

检查:进行视觉和机械检查,确保芯片没有损坏或缺陷。

3. 粘合芯片:胶粘:将芯片粘合到封装载体(通常是一个基板)上。

4. 线路连接:焊线:在芯片和载体之间建立电气连接。

这可以通过焊线键合或其他先进的封装技术来实现。

5. 封装:封装胶:在芯片上方覆盖一层封装胶,提供机械和环境保护。

封装工艺:使用封装设备对整个芯片进行外部保护。

这包括塑料封装、陶瓷封装等。

6. 测试:功能测试:对封装后的芯片进行功能测试,确保它们符合规格和设计要求。

可靠性测试:对封装后的芯片进行可靠性测试,评估其在不同条件下的性能稳定性。

7. 标识和标签:标识码:在封装的芯片上添加标识码、序列号等,以便在后续生产和使用过程中进行追踪。

8. 修整和修复:修整:对测试失败或有缺陷的芯片进行修整,修复其问题,使其符合标准。

剔除:将无法修复的芯片从生产流程中剔除。

9. 包装和出货:包装:将已封装和测试合格的芯片放入特殊的包装盒中,以确保在运输和存储过程中不受到损害。

出货:将封装好的芯片交付到客户或下一制造阶段。

晶圆级封装流程的每个步骤都是为了确保芯片在集成电路制造中的可靠性、稳定性和性能。

这些步骤需要高度的自动化和精密的控制,以确保最终产品的质量和可靠性。

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晶圆级封装产业(WLP)晶圆级封装产业(WLP),晶圆级封装产业(WLP)是什么意思一、晶圆级封装(Wafer Level Packaging)简介晶圆级封装(WLP,Wafer Level Package) 的一般定义为直接在晶圆上进行大多数或是全部的封装测试程序,之后再进行切割(singulation)制成单颗组件。

而重新分配(redistribution)与凸块(bumping)技术为其I/O绕线的一般选择。

WLP一、晶圆级封装(Wafer Level Packaging)简介晶圆级封装(WLP,Wafer Level Package) 的一般定义为直接在晶圆上进行大多数或是全部的封装测试程序,之后再进行切割(singulation)制成单颗组件。

而重新分配(redistribution)与凸块(bumping)技术为其I/O绕线的一般选择。

WLP封装具有较小封装尺寸(CSP)与较佳电性表现的优势,目前多用于低脚数消费性IC的封装应用(轻薄短小)。

晶圆级封装(WLP)简介常见的WLP封装绕线方式如下:1. Redistribution (Thin film), 2. Encapsulated Glass substrate, 3. Goldstud/Copper post, 4. Flex Tape等。

此外,传统的WLP封装多采用Fan-in 型态,但是伴随IC信号输出pin 数目增加,对ball pitch的要求趋于严格,加上部分组件对于封装后尺寸以及信号输出脚位位置的调整需求,因此变化衍生出Fan-out 与Fan-in + Fan-out 等各式新型WLP封装型态,其制程概念甚至跳脱传统WLP封装,目前德商英飞凌与台商育霈均已经发展相关技术。

二、WLP的主要应用领域整体而言,WLP的主要应用范围为Analog IC(累比IC)、PA/RF(手机放大器与前端模块)与CIS(CMOS Ima ge Sensor)等各式半导体产品,其需求主要来自于可携式产品(iPod, iPhone)对轻薄短小的特性需求,而部分NOR Flash/SRAM也采用WLP封装。

此外,基于电气性能考虑,DDR III考虑采用WLP或FC封装,惟目前JEDEC仍未制定最终规格(注:至目前为止,Hynix, Samsung与Elpida已发表DDR III产品仍采F BGA封装),至于SiP应用则属于长期发展目标。

此外,采用塑料封装型态(如PBGA)因其molding compo und 会对MEMS组件的可动部份与光学传感器(optical sensors)造成损害,因此MEMS组件也多采用WLP封装。

而随着Nintendo Wii与APPLE iPhone与iPod Touch等新兴消费电子产品采用加速传感器与陀螺仪等MEMS组件的加温,成为WLP封装的成长动能来源。

WLP的主要应用领域三、WLP的优点与挑战仅就以下四点讨论WLP发展的挑战,至于优点请参考下图。

1.组件缩小化伴随制程微缩的组件缩小化(footprint change),对WL-CSP的设计造成挑战,特别是Fan-in型态的WL-CS P的Ball diameter与ball pitch的技术难度提升,甚至造成封装良率的提升瓶颈,进而导致成本上升,此议题必须妥善因应,否则WLP的应用将局限于小尺寸与低脚数组件,市场规模也将受限。

2.价格WLP必须与传统封装如TSOP接近甚至更低,而其设计架构、使用材料与制造流程将对最终生产良率扮演最重要的价格因素,更是WLP封测厂商能否成功的关键要素。

3.可靠度晶粒与基板之间的thermal mismatch随尺次越大越加严重,其所造成的solder ball fatigue(锡铅球热疲劳)导致WLP 输出脚数多局限于输出脚数小于60的产品,而随着半导体组件输出信号脚数的增加,加强bum ping 连结强度的重要性日趋提高。

4.测试方法(Wafer level testing and burn-in)KGD(Known Good Die)的价格必须与TSOP相近,而WLP对于高密度接触点与接触点共平面性/压力的要求相当严格,成本不易压低。

而WLP相关治具套件的开发与规模经济成为WLP cost-down以及市场成长的重要关键,毕竟最终价格效能(C/P ratio)还是封装型态选择的关键要素。

WL-CSP的优点四、WLP市场规模与主要供货商2005年WLP封装市场规模达到2.1亿美元,预计于2010年将成长至5.5亿美元,期间产值CAGR达到21%,成长率不仅优于整体半导体产业,亦优于整体封装产业,而如前所述消费性电子产品对轻薄短小特性的需求,以及加速传感器与陀螺仪等MEMS组件的封装需求为WLP市产的主要成长动能来源。

目前WLP主要的供货商包括主要如STM等IDM大厂(一贯化整合制程需求)、日月光等主要封测委外代工厂(具有bump ing技术与产能优势)、聚焦WLP技术的专业封测厂如台积电与OV合资的精材科技(以CMOS组件封装为主,并发展TSV- Through Silicon Vias等多元新兴封装技术),以及台商育霈与大陆长江电子等厂商。

2005~2010 WLP封装市场规模WLP(晶圆级封装):超越IC封装的技术圆级封装(WLP)是一项公认成熟的工艺,元器件供货商正寻求将WLP用于更多的领域,而业界对WLP 技术的支持推动着该技术快速走向成熟。

WLP中一个关键工艺是晶圆凸点,其技术发展已进入实用阶段,日趋成熟稳定。

随着组件供货商(包括功率和光电子器件)正积极转向WLP应用,其使用范围也在不断扩大。

晶圆级封装的背景晶圆级封装技术源自于倒装芯片。

晶圆级封装的开发主要是由集成器件制造厂家(IBM)率先启动。

196 4年,美国IBM公司在其M360计算器中最先采用了FCOB焊料凸点倒装芯片器件。

1969年,美国De lco公司在汽车中使用了焊料凸点器件。

二十世纪70年代,NEC、日立等日本公司开始在一些计算器和超级计算器中采用FCOB器件。

到了二十世纪90年代,世界上成立了诸如Kulicke and Soffa’s Flip Ch ip Division、Unitive、Fujitsu Tohoku Electronics、IC Interconnect等众多晶圆凸点的制造公司,这些公司拥有的基础技术是电镀工艺与焊膏工艺。

这些公司利用凸点技术和薄膜再分布技术开发了晶圆级封装技术。

FCD公司和富士通公司的超级CSP(Ultra CSP与Supper CSP)是首批进入市场的晶圆级封装产品。

1999年,晶圆凸点的制造公司开始给主要的封装配套厂家发放技术许可证。

这样,倒装芯片和晶圆级封装也就逐渐在世界各地推广开来。

例如,台湾的ASE公司和Siliconware公司以及韩国的Amkor公司就是按照FCD公司的技术授权来制造超级CSP(Ultra CSP)的。

晶圆级封装技术的现状随着IC芯片技术的发展,芯片封装技术也不断达到新的水平,目前已可在单芯片上实现系统的集成。

在众多的新型封装技术中,晶圆级封装技术最具创新性、最受世人瞩目,是封装技术取得革命性突破的标志。

晶圆级封装技术的构思是在整片晶圆上进行CSP封装技术的制造,也就是在晶圆级基本完成了大部分的封装工作。

因此,晶圆级封装结构,则可省略覆晶技术点胶的步骤,目前可采用弹性体或是类弹性体来抵消应力,而这些弹性体的制程,可在整片晶圆上完成,因此省去了对一个个组件分别点胶的复杂制程。

方形晶圆封装技术的设计理念,首先为增加组件与底材之间的距离,亦即选用更大的锡铅焊料球实现导电性,现有的晶圆级封装技术,采用重新布局技术来加大锡铅焊料球的间距,以达到加大锡铅焊料球体积的需求,进而降低并承受由基板与组件之间热膨胀差异而产生的应力,提高组件的可靠性。

晶圆级封装和晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)是同一概念,它是芯片尺寸封装的一个突破性进展,表示的是一类电路封装完成后仍以晶圆形式存在的封装,其流行的主要原因是它可将封装尺寸减小到和IC芯片一样大小以及其加工的成本低,晶圆级封装目前正以惊人的速度增长,其平均年增长率(CAGR)可达210%,推动这种增长的器件主要是集成电路、无源组件、高性能存储器和较少引脚数的器件。

目前有5种成熟的工艺技术可用于晶圆凸点,每种技术各有利弊。

其中金线柱焊接凸点和电解或化学镀金焊接凸点主要用于引脚数较少的封装(一般少于40),应用领域包括玻璃覆晶封装(COG)、软膜覆晶封装(COF)和RF模块。

由于这类技术材料成本高、工序时间长,因此不适合I/O引脚多的封装件。

另一种技术是先置放焊料球,再对预成形的焊料球进行回流焊接,这种技术适用于引脚数多达300的封装件。

目前用得最多的两种晶圆凸点工艺是电解或化学电镀焊料,以及使用高精度压印平台的焊膏印刷。

印刷焊膏的优点之一是设备投资少,这使很多晶圆凸点加工制造厂家都能进入该市场,为半导体制造厂家服务。

随着WLP逐渐为商业市场所接受,全新的晶圆凸点专业加工服务需求持续迅速增长。

的确,大多数晶圆凸点加工厂都以印刷功能为首要条件,并提供一项或多项其它技术。

业界许多人士都认为焊膏印刷技术将主导多数晶圆凸点的应用。

最近几年,将四种不同类型的CSP确定为区别新涌现出的封装方法的商业化途径:作为小型化的BGA的刚性和柔性互连、引线框架基和晶圆级封装。

由于经济方面的考虑推动着封装技术向着晶圆级封装(WLP)的方向发展,以便在布局定位之前,使每种芯片的封装定形,并确定测试方法。

向300mm晶圆尺寸过渡推动着越来越多的晶圆级封装程序的定形方法的出台。

WLP对于低针脚数无源组件、EEPROM、闪存、D RAM、ASIC和微处理机已是一种经济的方法。

用于互连的面数组对于IC的I/O间距与印制电路板(PC B)的布线密度匹配也是很有必要的,这对于将用于微电子系统的不同组件或模块组合到一起是很必要的。

因此,10年前开发出的重新布局技术对于WLP来说是一种最基本的工艺步骤。

目前的大容量WLP与Phoenix, Arizona和Unitive(自1999年在台湾)(开始从MCNC分离出来,现在属于Amkor的一部分)的FCI(前者倒装芯片技术)的技术类似。

他们的商标名为UltraCSP(FCI)和Xtreme(Unitive/Amkor)的这种技术制定了标准,现在WLP每星期的出货量达百万件。

WLP是在市场不断地追求小型化的压力下,倒装芯片技术与SMT和BGA结合的产物。

业内对于晶圆级封装理念的命名还不明确,定义上有些混乱。

关键是在组装前是否需要对器件进行进一步的封装。

如果不需要的话,就应将这种技术定义为晶圆级封装。

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