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晶圆级封装技术的发展现状
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发布时间:
2019-03-17
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。
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