圆片级封装技术及其应用

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1、圆片级封装技术及其应用云振新(国营970厂，四川成都610051)摘要：本文介绍了圆片级封装的设计考虑、基础技术、可靠性、应用情况及发展趋势。关键词：圆片级封装；薄膜再分布技术；焊料凸点技术中图分类号：TN305．94文献标识码：A1引言现代电子装置对小型化、轻量化、高性能化、多功能化、低功耗化和低成本化方面的要求不断提高且日益迫切。移动通信手机、因特网电子商务无线接人系统及蓝牙系统与全球定位系统(GPS)的无线数据传输链路就是提出这些要求的典型例子。现代电子装置的需求促进了微电子技术的发展。IC芯片的特征尺寸不断缩小，现已达到深

2、亚微米水平；IC芯片的集成规模迅速扩大，目前已可在单芯片上实现系统的集成。随着IC芯片技术的发展，芯片封装技术也不断达到新的水平。特别值得注意的是1995年以来出现的焊球阵列封装(BGA)和芯片尺寸封装(CSP)。BGA的外引线为焊料球，焊球以阵列方式排列在封装的底面，焊球节距为1.5-1.0mm，封装基板可以为陶瓷或PCB。CSP的硅芯片面积和封装所占印制板面积之比大于80％，外引线可以是引线框架的引线、焊料球或焊料凸点。目前，已可将CSP的焊料凸点直接做在硅圆片的各个芯片上，然后再切割成独立的可以直接倒装焊的IC芯片，这就是最

3、新一代的圆片级封装(WLP)。深圳金百泽电子科技股份有限公司（www.kbsems.com）成立于1997年，是线路板行业十强企业，总部设在深圳，研发和生产分布在深圳、惠州和西安等地，为客户提供产品研发的PCB设计、PCB快速制造、SMT加工、组装与测试及硬件集成等垂直整合解决方案，是国内最具特色的电子制造服务提供商。电话：0755-26546699-223WLP以BGA技术的基础。是一种经过改进和提高的CSP。有人又将WLP称为圆片级芯片尺寸封装(WLP-CSP)它不仅充分体现了BGA、CSP的技术优势，而且是封装技术取得革命性

4、突破的标志。圆片级封装技术采用批量生产工艺制造技术，可以将封装尺寸减小至IC芯片的尺寸，生产成本大幅度下降，并且把封装与芯片的制造融为一体，将彻底改变芯片制造业与芯片封装业分离的局面。正因为圆片级封装技术有如此重要的意义，所以，它一出现就受到极大的关注并迅速获得巨大的发展和广泛的应用。据报道，圆片级封装产品，2000年约为20亿只，2005年预计将增长为120亿只。[1]可见，增长速度十分惊人。我们对圆片级封装技术应给以足够的重视和研究。2概述2.1术语在讨论圆片级封装技术时要用到一些术语。为避免混淆，我们对这些术语作一简要说明。

5、(1)凸点芯片凸点芯片是指采用焊料凸点实现电气互连的芯片，而且芯片从圆片上切割下来投入使用时需要进行额外的封装加工。(2)芯片尺寸封装芯片尺寸封装是由凸点芯片封装而成，封装尺寸比芯片尺寸稍微大一些。(3)圆片级封装圆片级封装具有与芯片相同的尺寸，而且它的封装加工是在圆片上进行的，圆片切割后的单个封装可直接用于最终的安装。(4)圆片级封装技术用来加工可直接在最终基板或最终系统平台上安装的芯片或器件。深圳金百泽电子科技股份有限公司（www.kbsems.com）成立于1997年，是线路板行业十强企业，总部设在深圳，研发和生产分布在深圳

6、、惠州和西安等地，为客户提供产品研发的PCB设计、PCB快速制造、SMT加工、组装与测试及硬件集成等垂直整合解决方案，是国内最具特色的电子制造服务提供商。电话：0755-26546699-2232.2圆片级封装简介一般来说，IC芯片与外部的电气连接是用金属引线以键合的方式把芯片上的IlO(输人端口／输出端口)连至封装载体并经封装引脚来实现的。IC芯片上的IlO(铝焊区)通常分布在周边上。随着IC芯片特征尺寸的减小和集成规模的扩大，I／O的间距不断减小、数量不断增大。当IlO间距减小至70μm以下时，引线键合技术就不再适用，必须寻求

7、新的技术途径。圆片级封装技术利用薄膜再分布工艺，使I/O可以分布在IC芯片的整个表面上而不再仅仅局限于窄小的IC芯片的周边区域，从而成功解决了上述高密度、细间距I/O芯片的电气连接问题。传统封装技术是以圆片划片后的单个芯片为加工目标，封装过程在芯片生产线以外的封装厂或封装生产线内进行。圆片级封装技术截然不同，它是以圆片为加工对象，直接在圆片上同时对众多芯片进行封装、老化、测试，其封装的全过程都在圆片生产厂内运用芯片的制造设备完成，使芯片的封装、老化、测试完全融合在圆片生产流程之中。封装好的圆片经切割所得到的单个IC芯片，可直接贴装

8、到基板或印制电路板上。由此可见，圆片级封装技术是真正意义上的批量生产芯片封装技术。圆片级封装是尺寸最小的低成本封装。它像其它封装一样，为IC芯片提供电气连接、散热通路、机械支撑和环境保护，并能满足表面贴装的要求。圆片级封装成本低与多种因素有关。第一