1、WLCSP是什么?
WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package,晶圓級(jí)芯片級(jí)封裝)是一種先進(jìn)的集成電路封裝技術(shù),其特點(diǎn)是直接在晶圓上完成封裝,最終封裝尺寸接近芯片本身的大小。這種技術(shù)通過(guò)在晶圓上進(jìn)行重新布線和凸點(diǎn)制造,實(shí)現(xiàn)高密度互聯(lián)和小型化封裝,廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)電子和高性能計(jì)算領(lǐng)域。
2、WLCSP的分類?
扇入型晶圓級(jí)芯片封裝(Fan - In WLCSP):引腳從芯片四周引出,呈扇形引入到芯片底部,具有尺寸小、成本低、散熱性好等特點(diǎn),但引腳數(shù)量較少,無(wú)法實(shí)現(xiàn)高集成度芯片封裝。
扇出型晶圓級(jí)芯片封裝(Fan - Out WLCSP):引腳從芯片底部引出,呈扇形引出到芯片外部,引腳數(shù)量多,電路設(shè)計(jì)靈活,能夠?qū)⒍鄠€(gè)芯片封裝為一體,在滿足小尺寸要求的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)更高集成度。
3、WLCSP工藝Flow
1. 晶圓準(zhǔn)備
晶圓清洗:去除表面的顆粒、有機(jī)物和金屬殘留。
表面處理:通過(guò)化學(xué)或物理方法改善晶圓表面的附著性能。
2. 鈍化層沉積
在晶圓表面沉積一層鈍化材料(如SiO?或SiN),用于保護(hù)內(nèi)部電路并提供絕緣。常用方法:PECVD(等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)。
3. 焊盤開(kāi)窗
使用光刻技術(shù)在鈍化層上開(kāi)窗,露出鋁焊盤。通過(guò)濕法蝕刻或干法蝕刻實(shí)現(xiàn)精確圖案化。
4. 重新布線(RDL, Redistribution Layer)
在晶圓表面制作重新布線層,將原本分散的小焊盤重新排列成更大的焊盤陣列。步驟如下,首先沉積導(dǎo)電材料(如銅或鋁),其次刻蝕形成所需的布線圖案,最后表面鈍化處理。
5. 凸點(diǎn)下金屬化(UBM, Under Bump Metallization)
在重新布線層的焊盤表面沉積一層或多層金屬薄膜,用于提高焊球與焊盤之間的粘附力和導(dǎo)電性。常見(jiàn)材料:Ti/Cu/Ni/Au。
6. 焊球植球
將焊球(如SnAgCu合金焊球)放置在重新布線層的焊盤上。焊球可以通過(guò)印刷法、電鍍法或回流焊接法固定。
7. 晶圓切割
使用激光切割或劃片機(jī)將封裝好的晶圓分割成單個(gè)芯片。注意保持切割路徑不會(huì)破壞芯片功能。
8. 成品測(cè)試
對(duì)切割后的單個(gè)芯片進(jìn)行電氣性能測(cè)試和外觀檢查。測(cè)試內(nèi)容包括導(dǎo)通性、絕緣性、焊球位置偏差等。
9. 最終封裝
將合格的芯片裝入最終的包裝載體中(如塑料封裝體或玻璃基板)。進(jìn)行密封處理以防止外界環(huán)境的影響。