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晶圆级封装

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连接到印刷电路板的晶圆级封装

晶圆级封装(Wafer-level packaging,WLP)是一种在制造集成电路晶圆切割之前的封装工藝。在WLP中,封裝的頂層和底層以及焊料凸點在積體電路仍在晶圓中時就附著上,而在傳統製程中,安裝封裝元件之前就已將晶圓切成單獨的電路(晶片)。

WLP本质上是一种真正的芯片级封装(CSP)技術,因為最終的封裝實際上與晶片尺寸相同。晶圓級封裝允許在晶圓級整合晶圓製造、封裝、測試和老化,以簡化裝置從矽片開始到向客戶發貨的製造流程。目前晶圓級封裝還沒有一個業界標準方法。

由於尺寸限制,WLP的主要應用領域是智能手机。例如,蘋果iPhone 5至少有 11 個不同的WLP,三星Galaxy S III有6个,HTC One X有7個。 WLP在智慧型手機中提供的功能包括感測器、電源管理、無線等。[1]iPhone 7采用扇出晶圆级封装技术,实现机型更薄、更轻。[2][3][4]

晶圓級晶片規模封裝(Wafer-level chip scale packaging,WLCSP)是目前市場上最小的封裝,由日月光半导体等 OSAT(Outsourced Semiconductor Assembly and Test)公司生产。 [5]WLCSP 封裝只是一個帶有重佈線層(redistribution layer(RDL)、中介层I/O间距)的裸芯,用於重新排列晶片上的引腳或觸點,確保其足夠大、間距足夠,可以像球栅阵列封装一样处理。 [6]

晶圓級封裝有兩種:扇入型和扇出型。扇入WLCSP封裝具有與晶片尺寸相同的中介層,而扇出WLCSP 封裝具有比晶片更大的中介層,與傳統BGA封裝類似,不同之處在於中介層是內建的直接位於晶片頂部,而不是使用倒裝晶片方法將晶片附著到晶片上並進行回流焊接。在扇入WLSCP封裝中也是如此。[7] [8]在這兩種情況下,帶有中介層的管芯可以被諸如环氧树脂之類的封裝材料覆蓋。

2015年2月,人们发现树莓派中的WLCSP芯片在氙气闪光或其他长波明亮闪光方面存在问题,在芯片内诱发光电效应[9]因此,晶圆级封装需要仔细考虑暴露于极亮光的情况。

相关

参考

  1. ^ Korczynski, Ed. Wafer-level packaging of ICs for mobile systems of the future. Semiconductor Manufacturing & Design Community. 2014-05-05 [2018-09-24]. (原始内容存档于2018-08-16). 
  2. ^ By Aaron Mamiit, Tech Times. “Apple Wants a Slimmer iPhone 7 and Will Reportedly Use Fan-Out Packaging Technology页面存档备份,存于互联网档案馆).” April 1, 2016. Retrieved April 8, 2016.
  3. ^ By Yoni Heisler, BGR. “Report details new tech Apple is using to make the iPhone 7 thinner and lighter页面存档备份,存于互联网档案馆).” March 31, 2016. Retrieved April 14, 2016.
  4. ^ 陸行之. 「扇出封裝」掀整合大潮 - 今周刊. www.businesstoday.com.tw. 2017-02-16 [2024-01-14]. (原始内容存档于2024-01-14) (中文(臺灣)). 
  5. ^ By Mark LaPedus, Semiconductor Engineering. “Fan-Out Packaging Gains Steam页面存档备份,存于互联网档案馆).” November 23, 2015. Retrieved May 23, 2016.
  6. ^ Wafer Level Chip Scale Package (WLCSP) (PDF). www.nxp.com. [2023-11-19]. (原始内容存档 (PDF)于2023-02-23). 
  7. ^ Stats ChipPAC - Wafer Level CSP (WLCSP) - a FIWLP Technology. www.statschippac.com. [2024-01-14]. (原始内容存档于2019-05-26). 
  8. ^ WLCSP Overview, Market and Applications. November 11, 2018 [2024-01-14]. (原始内容存档于2024-01-14). 
  9. ^ By Leon Spencer, ZDNet. “Raspberry Pi 2 power crashes when exposed to xenon flash页面存档备份,存于互联网档案馆).” February 9, 2015. Retrieved February 5, 2016.

阅读

  • Shichun Qu; Yong Liu. Wafer-Level Chip-Scale Packaging: Analog and Power Semiconductor Applications. Springer. 2014. ISBN 978-1-4939-1556-9.