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扇出晶圓級封裝

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嵌入式晶圓級球陣列封裝(eWLB)草圖,第一個商業化FOWLP技術

扇出晶圓級封裝FOWLP)是一種集成電路封裝技術,是標準晶圓級封裝(WLP)技術的強化。 [1] [2]

傳統技術中,首先對晶圓進行切割,然後對單個裸晶進行封裝。封裝尺寸通常比晶片尺寸大得多。相比之下,在標準WLP流程中,集成電路在仍處於晶圓時進行封裝,然後附有封裝外層的晶圓才被切割;最終的封裝實際上與晶片本身尺寸相同。然而,小封裝限制了有限封裝空間可容納的外部接點。對於需要大量接觸的複雜半導體裝置則可能成為重大限制。

FOWLP的開發就是為了放寬這個限制。與傳統封裝相比,它提供了更小的封裝尺寸、改進的熱性能和電氣性能,並且允許在不增加晶片尺寸的情況下提高觸點數量。

與標準WLP流程相反,FOWLP中,首先對晶圓進行切割,切割出來的晶片會非常精確地重新定位在載體晶圓或面板上,並在每個晶片周圍保留扇出空間。然後通過模塑來重構載體,然後在整個模製區域頂部(晶片頂部和相鄰扇出區域頂部)製作重布線層,然後在頂部形成焊球

此外,與FOWLP相似的扇出型面板級封裝(FOPLP)也在逐漸興起。FOPLP[3]基於面板級封裝技術,能進一步降低成本並提高生產效率。相比傳統的圓形晶圓載體,FOPLP採用矩形或方形面板,可提高材料利用率,從而減少浪費。FOPLP的封裝面積更大,可用於製造尺寸更大、功能更複雜的晶片封裝,並且具有良好的散熱與電氣性能。隨着FOPLP技術的成熟,這種封裝形式在智能手機、車用電子等高性能應用中的需求逐漸增加。

歷史

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FOWLP技術最開始由英飛凌開發,台積電以此技術為基礎,生產A10處理器。[4]

FOWLP可使用「先晶片(die first)」,裸片面朝下或面朝上安裝;或者「後晶片(die last)」方式組裝而成。面朝下的方法免於製造銅柱及背面研磨的步驟,製造成本低,但存在裸片移位、晶圓翹曲等問題。面朝上的方法,由於晶片背面完全暴露,利於散熱。而後晶片的優點在於製造過程中可以使用驗證合格的裸片(known good die,KGD),提高良率。[5]

優點

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FOWLP不僅消除了晶片互連和基板,實現了更好的電氣性能,降低更低,還在提供了更精細的線路和空間,從而實現更好的可布線性。此外,由於FOWLP使用類似晶圓廠的工藝,產量遠高於嵌入式有機基板層壓技術,然而,當在器件上構建基板時,工藝必須足夠穩健,才能實現>99.5% 的良率;否則基板和封裝都會報廢。有機層壓基板工業工藝、材料和設備的設計初衷並不是為了提供如此高的產量。 然而,嵌入式相對於FOWLP,因為不使用高端晶圓廠工藝或材料,成本較低。[6]

參考

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  1. ^ Korczynski, Ed. Wafer-level packaging of ICs for mobile systems of the future. Semiconductor Manufacturing & Design Community. 2014-05-05 [2018-09-24]. (原始內容存檔於2018-08-16). 
  2. ^ Fan-out Wafer Level Packaging. Orbotech. n.d. [2018-09-24]. (原始內容存檔於2018-09-22). 
  3. ^ 15檔FOPLP概念股介紹!FOPLP是什麼?和其他封裝差異? - 股市爆料同學會 - 股市百科. 2024-10-25 [2024-10-25] (中文(臺灣)). 
  4. ^ 先进封装技术科普:什么是扇出型封装Fan-out Packaging?什么是FOWLP、FOCoS和InFO?. www.zhihu.com. [2024-01-07]. 
  5. ^ 扇出型晶圆级封装能否延续摩尔定律?-电子工程专辑. www.eet-china.com. [2024-03-25]. 
  6. ^ Keser, Beth (編). Advances in Embedded and Fan‐Out Wafer‐Level Packaging Technologies. Wiley http://dx.doi.org/10.1002/9781119313991. 2019-01-18. ISBN 978-1-119-31413-4.  缺少或|title=為空 (幫助)

外部連結

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