龙8国际头号玩家介绍了晶圆级封装的基本流程。本篇文章将侧重介绍不同晶圆级封装方法所涉及的各项工艺。晶圆级封装可分为扇入型晶圆级封装(Fan-Out WLCSP)、重新分配层(RDL)封装、倒片(Flip Chip)封装、及硅通孔(TSV)封装。此外龙8国际头号玩家,本文还将介绍应用于这些晶圆级封装的各项工艺,包括光刻(Photolithography)工艺、溅射(Sput
在扇入型晶圆级芯片封装中,合格晶圆首先将进入封装生产线。通过溅射工艺在晶圆表面制备一层金属膜,并在金属膜上涂覆一层较厚的光刻胶,光刻胶厚度需超过用于封装的金属引线。通过光刻工艺在光刻胶上绘制电路图案,再利用铜电镀工艺在曝光区域形成金属引线。随后去除光刻胶,并利用化学刻蚀(Chemical Etching)工艺去除多余的薄金属膜,然后在晶圆表面制备绝缘层(Dielectric Layer),并利用光刻工艺去除锡球(Solder Ball)放置区域的绝缘层。因此,绝缘层也被称为“阻焊层”(Solder Resist),它是晶圆级芯片封装中的钝化层(Passivation Layer),即最后的保护层,用于区分锡球放置区域。如没有钝化层,采用回流焊(Reflow Soldering)等工艺时,附着在金属层上的锡球会持续融化,无法保持球状。利用光刻工艺在绝缘层上绘制电路图案后,再通过植球工艺使锡球附着于绝缘层。植球安装完成后,封装流程也随之结束。对封装完成的整片晶圆进行切割后,即可获得多个独立的扇入型晶圆级芯片封装体。
在植球过程中,需要将锡球附着到晶圆级芯片封装体上。传统封装工艺与晶圆级封装工艺的关键区别在于,前者将锡球放置在基板上,而后者将锡球放置在晶圆顶部。因此,除了用于涂敷助焊剂和植球的模板需在尺寸上与晶圆保持一致之外,助焊剂涂敷、植球工艺、回流焊工艺都遵循相同步骤。
此外,回流焊设备采用基于发热板的回流焊方式,如图1所示,而不是涉及运送器的对流热风回流焊方式(Convection Reflow)。晶圆级回流焊设备在不同的加工阶段会对晶圆施加不同温度,以便保持回流焊操作所需温度条件,确保封装工艺流程能够顺利进行。
由于要确保凸点拥有足够的高度,因此需选用能在晶圆上厚涂的光刻胶。铜柱凸块(CPB)1需要先后经历铜电镀和焊料电镀两道工序后形成,所使用的焊料通常为不含铅的锡银合金。电镀完成后,光刻胶随即被去除,并采用金属刻蚀工艺去除溅射而成的凸点下金属层(UBM)2,随后通过晶圆级回流焊设备将这些凸点制成球形。这里采用的焊接凸点回流焊工艺可以最大限度减少各凸点的高度差,降低焊接凸点表面的粗糙度,同时去除焊料中自带的氧化物,进而保障在倒片键合过程中增加键合强度。
1铜柱凸块(CPB):用于倒片键合的凸点结构,旨在减少凸点间距。铜作为材料,被用于制作铜柱来承上方凸点。
利用重新分配层封装工艺,在晶圆原本焊盘上形成新焊盘,以承载额外的金属引线,此种工艺主要用于芯片堆叠。因此,如图4所示,重新分配层工序之后的封装工序遵循传统封装工序。在芯片堆叠过程中,每个单独芯片都需重复进行芯片贴装和引线键合这两道工序。
在重新分配层工艺中,首先通过溅射工艺创建一层金属薄膜,之后在金属薄膜上涂覆厚层光刻胶。随后利用光刻工艺绘制电路图案,在电路图案的曝光区域电镀金层,以形成金属引线。由于重新分配工艺本身就是重建焊盘的工艺,因此确保引线键合强度是十分重要的。这也正是被广泛用于引线键合的材料—金,被用于电镀的原因。
在扇出型晶圆级芯片封装工艺中,首先需要在等同于晶圆形状的载片上贴附一层薄膜。切割晶圆后,再按照一定间距将优质芯片贴在薄膜上,接下来对芯片间隔区域进行模塑,以形成新形状。晶圆模塑完成后,载片和薄膜将被移除。随后在新形成的晶圆上,利用晶圆设备创建金属导线,并附着锡球以便封装。最后,将晶圆切割成多个独立封装体。
制作扇出型晶圆级芯片封装体时,晶圆模塑是一项重要工序。对于扇出型晶圆级芯片封装件而言,晶圆塑膜需先在芯片上贴附同样形状的晶圆载片,而后将其放置到模塑框架中。将液状、粉状或颗粒状的环氧树脂模塑料(EMC)3加入到模塑框架内,对其进行加压和加热处理来塑膜成型。晶圆模塑不仅是扇出型晶圆级芯片封装工艺的重要工序,对于利用硅通孔(TSV)工艺制作已知合格堆叠芯片(KGSD)4也是无可或缺的工序。本篇文章的后续内容,将对此展开更详细的探讨。
3环氧树脂模塑料(EMC):一种基于环氧树脂或热固性聚合物的散热材料。这种材料可用于密封半导体芯片,以避免芯片受到外部环境因素影响,如高温、潮湿、震动等。
4已知合格堆叠芯片(KGSD):经过测试确认质量良好的由堆叠芯片组成的产品,最好的例子就是 HBM。
板上芯片(Chip On Board, COB)工艺过程首先是在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银
是,首先在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点,然后将硅片间接安放正在基底表面,热处理至硅片牢固地固
详解 /
板上芯片(Chip On Board, COB)工艺过程首先是在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点,然后将硅片直接安放在基底表面,热处理至硅片牢固地固定在基底为止,随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接。
扩晶。采用扩张机将厂商提供的整张LED晶片薄膜均匀扩张,使附着在薄膜表面紧密排列的LED晶粒拉开,便于刺晶。
( 大功率)LED 具有寿命长、低污染、低功耗、节能和抗冲击等优点。跟传统的照明器具相比较,( 大功率)LED 不仅单色性好、光学效率高、光效强,而且可以满足不同的需要高显色指数。尽管如此,大功率LED 的
的为 775um。在晶圆上按照窗口刻蚀出一个个电路芯片,整齐划一地在晶圆上呈现出小方格阵列,每一个小方格代表着一个能实现某种特定功能的电路芯片。本文__【科准测控】__小编就来介绍一下半导体集成电路
的目的在于对芯片进行保护与支撑作用、形成良好的散热与隔绝层、保证芯片的可靠性,使其在应用过程中高效稳定地发挥功效。
及失效分析处理方法简析 /
的目的在于对芯片进行保护与支撑作用、形成良好的散热与隔绝层、保证芯片的可靠性,使其在应用过程中高效稳定地发挥功效。
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IC的发热量相当惊人,一般的CPU为2.3W,高速度、高功能的IC则可高达20.30W,藉由
简介 /
如下: 第Y一步 扩晶:采用扩驰机将厂商提供的零驰LED晶片薄膜均匀扩驰,使附灭正在薄膜表面紧密陈列的LED晶粒拉开,便于刺晶。 第E二步 背胶:将扩好晶的扩晶环放正在未刮好银浆层的背胶机面上,背上银浆。点银浆。适
中的粘片,主要是通过对芯片载体表面进行涂布胶水或者焊接材料,将芯片固定在载板上的一种工艺。粘片可以确保芯片与载板之间的电气和机械连接,并保持芯片的位置稳定。
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