WLCSP即晶圆级芯片封装方式,英文全称是Wafer-Level Chip Scale Packaging Technology,不同于传统的芯片封装方式(先切割再封测,而封装后至少增加原芯片20%的体积),此种最新威廉希尔官方网站 是先在整片晶圆上进行封装和测试,然后才切割成一个个的IC颗粒,因此封装后的体积即等同IC裸晶的原尺寸。它号称是封装威廉希尔官方网站 的未来主流,已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。
它在结束前端晶圆制作流程的晶圆上直接完成所有的操作。在封装过程中再将芯片从晶圆上分离,从而使WLCSP可以实现与芯片尺寸相同的最小的封装体积,这几乎是最终的封装缩微威廉希尔官方网站 。
晶圆级芯片规模封装威廉希尔官方网站 ,融合薄膜无源器件威廉希尔官方网站 及大面积规格制造威廉希尔官方网站 能力,不仅提供节省成本的解决办法,而且提供与现存表面贴装组装过程相符合的形状因素。芯片规模封装威廉希尔官方网站 既提供性能改进路线图,又降低了集成无源器件的尺寸。
自1998年可行性的WLCSP威廉希尔官方网站 宣布以来,近年市场上已经出现了各种不同类型的WLCSP。这种威廉希尔官方网站 已经使用在移动电子设备中,比如用于移动电话的电源供给芯片,并且延伸到逻辑产品的应用中。
WLCSP是倒装芯片互连威廉希尔官方网站 的一个变种。借助WLCSP威廉希尔官方网站 ,裸片的有源面被倒置,并使用焊球连接到PCB。这些焊球的尺寸通常足够大(在0.5mm间距、预回流焊时有300μm),可省去倒装芯片互连所需的底部填充工艺。如图1所示,
图1:WLCSP封装。
封装结构
WLCSP可以被分成两种结构类型:直接凸块和重分布层(RDL)
直接凸块
直接凸块WLCSP包含一个可选的有机层(聚酰亚胺),这个层用作有源裸片表面上的应力缓冲器。聚酰亚胺覆盖了除连接焊盘四周开窗区域之外的整个裸片面积。在这个开窗区域之上溅射或电镀凸块下金属层(UBM)。UBM是不同金属层的堆叠,包括扩散层、势垒层、润湿层和抗氧化层。焊球落在UBM之上(因此叫落球),然后通过回流焊形成焊料凸块。直接凸块WLCSP的结构如图2所示。
图2:直接凸块WLCSP。
重分布层(RDL)
图3是一种重分布层(RDL)WLCSP。这种威廉希尔官方网站 可以将为邦定线(邦定焊盘安排在四周)而设计的裸片转换成WLCSP。与直接凸块不同的是,这种WLCSP使用两层聚酰亚胺层。第一层聚酰亚胺层沉积在裸片上,并保持邦定焊盘处于开窗状态。RDL层通过溅射或电镀将外围阵列转换为区域阵列。随后的结构类似直接凸块——包括第二个聚酰亚胺层、UBM和落球。
图3:重分布层(RDL)WLCSP
WLCSP的优点:
WLCSP的封装方式,不仅明显地缩小内存模块尺寸,而符合行动装置对于机体空间的高密度需求;另一方面在效能的表现上,更提升了数据传输的速度与稳定性。无需底部填充工艺,可以使用标准的SMT组装设备。
1原芯片尺寸最小封装方式:
WLCSP晶圆级芯片封装方式的最大特点便是有效地缩减封装体积,封装外形更加轻薄。故可搭配于行动装置上而符合可携式产品轻薄短小的特性需求。
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