國產(chǎn)劃片機 2022-04-20
晶圓級封裝的標(biāo)準(zhǔn)英文解釋為Wafer Level Package, 縮寫WLP。精密劃片機內(nèi)的行業(yè)人又將WLP稱為圓片級-芯片尺寸封裝(WLP-CSP)，它不僅充分體現(xiàn)了BGA CSP的技術(shù)優(yōu)勢，而且是封裝技術(shù)取得革命性突破的標(biāo)志。國產(chǎn)晶圓級封裝技術(shù)采用批量生產(chǎn)工藝制造技術(shù)，可以將封裝尺寸減小至IC芯片的尺寸，生產(chǎn)成本大幅下降，并且把封裝與芯片的制造融為一體，這將徹底改變芯片制造業(yè)與芯片封裝業(yè)分離的局面。正因為晶圓級封裝技術(shù)有如此重要的意義，所以，在一出現(xiàn)就受到極大的關(guān)注并迅速獲得快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。
在傳統(tǒng)晶圓封裝中，是將成品晶圓切割成單個芯片，然后再進行黏合封裝。不同于傳統(tǒng)封裝工藝，晶圓級封裝是在芯片還在晶圓上的時候就對芯片進行封裝，保護層可以黏接在晶圓的頂部或底部，然后連接電路，再將晶圓切成單個芯片。
相比于傳統(tǒng)封裝，晶圓級封裝具有以下優(yōu)點：
1、封裝尺寸小
由于沒有引線、鍵合和塑膠工藝，封裝無需向芯片外擴展，使得WLP的封裝尺寸幾乎等于芯片尺寸。
2、高傳輸速度
與傳統(tǒng)金屬引線產(chǎn)品相比，WLP一般有較短的連接線路，在高效能要求如高頻下，會有較好的表現(xiàn)。
3、高密度連接
WLP可運用數(shù)組式連接，芯片和電路板之間連接不限制于芯片四周，提高單位面積的連接密度。
4、生產(chǎn)周期短
WLP從芯片制造到、封裝到成品的整個過程中，中間環(huán)節(jié)大大減少，生產(chǎn)效率高，周期縮短很多。
5、工藝成本低
WLP是在硅片層面上完成封裝測試的，以批量化的生產(chǎn)方式達(dá)到成本最小化的目標(biāo)。WLP的成本取決于每個硅片上合格芯片的數(shù)量，芯片設(shè)計尺寸減小和硅片尺寸增大的發(fā)展趨勢使得單個器件封裝的成本相應(yīng)地減少。WLP可充分利用晶圓制造設(shè)備，生產(chǎn)設(shè)施費用低。
一般來說，IC 芯片與外部的電氣連接是金屬引線以鍵合的方式把芯片上的I/O(輸入/輸端口)連至封裝載體并經(jīng)封裝引腳來實現(xiàn)的。IC芯片上的I/O通常分布在周邊，隨著IC芯片特征尺寸的減少和集成規(guī)模的擴大，I/O的間距不斷減小、數(shù)量不斷增大。當(dāng)I/O間距減至7μ下時，線合技術(shù)不再適用，必須尋求新的技術(shù)途徑。
晶圓級封裝技術(shù)利薄膜再分布工藝，使I/可以分布在芯片面上不僅僅局限于窄小的IC芯片周邊區(qū)域，從而成功地解決了上述高密度、細(xì)間距I/O芯片的電氣互連問題。傳統(tǒng)封裝技術(shù)晶圓劃片后的單個芯片為加工目標(biāo)，封裝過程在芯片生產(chǎn)線以外的封裝廠進行。晶圓級封技術(shù)截然不同，它以晶圓片為加工對象，直接在晶圓片上同時對眾多芯片封裝、老化、測封裝的全過程都在圓片生產(chǎn)廠內(nèi)運用芯片的制造設(shè)備完成，使芯片的封裝、老化、測試完全融合在晶圓的芯片生產(chǎn)流程中。封裝好的晶圓經(jīng)切割得到單個IC 芯片，可以直接貼裝到基或印制電路板上，由此可見，晶圓級封裝技術(shù)是真正意義上的批量生產(chǎn)芯片技術(shù)。
晶圓級封裝是尺寸最小的低成本封裝，它像其他封裝一樣，為IC 芯片提供電氣連接、熱通路、機械支撐和環(huán)境保護，并能滿足表面貼裝的要求。但這同時也給精密切割提出了更高的精度要求。
晶圓級封裝技術(shù)要不斷降低成本，提高可靠性水平，擴大在大型IC方面的應(yīng)用：
1、通過減少WLP的層數(shù)降低工藝成本，縮短工藝時間，主要是針對I/O少、芯片尺寸小的產(chǎn)品。
2、通過新材料應(yīng)用提高WLP的性能和可靠度。主要針對I/O多、芯片尺寸大的產(chǎn)品。
