[發(fā)布日期：2023-05-30 16:51:15] 點擊：
WLCSP(Wafer-Level Chip-Scale Package)是一種將晶圓級封裝(WLP)和芯片尺寸封裝(CSP)合為一體的封裝技術。芯片尺寸封裝(CSP)是指整個package的面積相比于silicon總面積不超過120%的封裝技術。該技術有效促進集成電路的小型化，但是其不適合服務器級處理器的應用。晶圓級封裝(WLP)是指在晶圓前道工序完成后，直接對晶圓進行封裝，再切割分離成單一芯片，相對于傳統(tǒng)封裝將晶圓切割成單個芯片后再進行封裝，WLP 技術在封裝成本和生產(chǎn)效率等方面具有明顯的優(yōu)勢。目前大部分先進封裝，比如英特爾的Foveros系列，臺積電的SOIC, InFO等等都是基于晶圓級的。WLCSP則是巧妙地結合上述兩種封裝方式的優(yōu)點。相比于傳統(tǒng)的引線鍵合，WLCSP最大特點就是封裝體積小，互聯(lián)路徑短。WLCSP的應用非常廣泛，相比于引線鍵合工藝能夠更好地滿足便攜式電子設備、智能手機、平板電腦、可穿戴設備等小型高集成度產(chǎn)品的需求。但是WLCSP也是有其局限性的，因其可用于bump的面積受silicon面積限制，所以總共的IO(input/output)數(shù)量有限，通常其IO密度也相對較低。
WLCSP可以從有無重布線層來分成兩種結構類型：直接凸塊BOP (bump on pad)和重布層RDL(Redistribution Layer)。直接凸塊WLCSP包含一個可選的介電層(常見的有聚酰亞胺，苯并環(huán)丁烯 和聚苯并雙惡唑等)，這個層用作有源裸片表面上的應力緩沖器。該介電層覆蓋了除連接焊盤開窗區(qū)域(pad opening)之外的整個裸片面積。在這些開窗區(qū)域之上濺射或電鍍凸塊下金屬層(UBM)。UBM是不同金屬層的堆疊，包括抗擴散層、潤濕層和抗氧化層。然后通過植球回流焊方式來形成焊球或者銅柱加錫膏凸塊。與直接凸塊WLCSP不同的是，重布層WLCSP使用兩層或者更多的介電層。第一層介電層和BOP工藝一樣附在裸片上。然后通過光刻顯影薄膜沉積電鍍等工藝在介電層上形成金屬層。金屬層通過垂直通孔和芯片的pads相連。如果集成度比較高的話，可能需要更多層的重布線。接下去需要在金屬層上再敷上一層介電層，然后在介電層打孔形成vias。然后類似于第一層金屬層的流程來完成制造第二層金屬層。同樣的方法，還可以繼續(xù)用類似的工藝增加更多的重布線層。目前重布線層一般不超過4層。最后在表面涂布表面介電層，然后通過植球形成C4或者帶銅柱的C2 bumps。
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臺灣ELT的全自動晶圓級真空壓膜機系統(tǒng)，區(qū)別于傳統(tǒng)使用滾輪壓式的貼膜機，創(chuàng)新采用真空貼膜+壓膜后切膜的專利技術。干膜先預鋪設(不與基材接觸)，腔體抽真空后進行貼壓膜，配合以震蕩式軟性氣囊的多段熱壓作用，尤其適合晶圓表面具有凹凸起伏結構圖案的貼壓膜制程。如：Flip Chip制程的NCF壓膜、Fan-out制程的Mold sheet壓膜以及3D-IC制程所需的TSV填孔等。可實現(xiàn)近乎完美無氣泡及業(yè)界最高深寬比(1:20)填充的貼壓膜;可兼容匹配8”及12”晶圓封裝工藝。內(nèi)部搭配自動切割系統(tǒng)，壓膜后設備切割系統(tǒng)進行裁膜，匹配多種干膜材料，還可擴充壓膜腔體進行二次表面整平壓合，無須另外加裝整平系統(tǒng)，節(jié)省成本。另外，手動型號還可鋪設離型膜，可避免壓膜中所造成的殘膠影響。
