晶圆级封装技术的发展_戴锦文

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1、中国集成电路产业发展CICChinalntegratedCircult晶圆级封装技术的发展戴锦文（南通富士通微电子股份有限公司，江苏南通，226006）摘要：晶圆级封装（waferlevelpackage，WLP）具有在尺寸小、电性能优良、散热好、性价比高等方面的优势，近年来发展迅速。本文概述了WLP封装近几年的发展情况，介绍了它的工艺流程，得以发展的优势，并说明了在发展的同时，存在着一些标准化、成本、可靠性等问题，最后总结了WLP技术的发展趋势及前景。关键词：晶圆级封装；综述；可靠性；前景中图分类号：TN602文

2、献标识码：AThedevelopmentofWaferlevelpackageDAIJin-wen（NantongFujistuMicroelectronicsCo.,Ltd,Nantong226006,China）Abstract：Duetoitssmallsize,excellentheatdissipationandhighercostperformanceadvantages,WLP（waferlevelpackage）isdevelopingrapidlyinrecentyears.Therecentde

3、velopmentofWLPisoutlined,anditsprocessflow,de-velopmentadvantagesareintroduced.Atthesametime,therearesomeproblemssuchasstandardization,cost,relia-bilityandsoon.FinallytheWLPtechnologydevelopmenttrendandprospectsaresummarized.Keywords：Waferlevelpackage;review;r

4、eliability;prospect1介绍Package）、小外形封装（SmallOutlinePackage）、引脚阵列封装（PinGridArray）逐步走向焊球阵列封随着半导体技术逐渐高密度化和高集成度化，装（BallGridArray）、芯片尺寸封装（ChipScale芯片信号的传输量与日俱增，引脚数逐渐增加，封装Package）、倒装（FlipChip）、三维封装等新型封装形式[1]。现如今微电子产品的发展趋势是高密度、低行业逐渐由传统的双列直插式封装（DualIn-line22（总第200-201期）

5、2016·1-2·http：//www.cicmag.com中国集成电路CIC产业发展ChinalntegratedCircult成本，正是这些因素促进了倒装芯片、芯片尺寸封装三维堆叠芯片恰恰满足了这种发展趋势，相比传统以及晶圆级芯片尺寸封装等的发展[2]。的集成电路封装外形体积缩小了300%-400%，提高WLP（WaferLevelPackaging）又称晶圆级尺寸了集成复杂度和IC性能[5]。封装，已经成为先进封装技术的重要组成部分。晶与传统的封装技术所不同的是，晶圆级封装技圆级封装的工艺流程（如图1所示），

6、它是直接在晶术是先对整个晶圆进行封装测试之后再进行切割而圆上进行大多数或是全部的封装、测试程序，然后再得到的单个成品芯片，而传统的封装技术是先切割进行切割。WLP是以焊球阵列封装为基础，是一种晶圆，而后对其进行封装测试。经过提高和改进的芯片尺寸封装。它实现了尺寸小、它的关键工艺技术是重布线技术（即RDL）和轻、便携式手持设备的需求[3]。本文概述了WLP封装焊料凸点制作工艺。晶圆级封装方法的独特在于封近几年的发展情况，介绍了它的工艺流程，得以发展装内部没有键合粘接工艺，充分体现了BGA、CSP的优势，并说明了在发展

7、的同时，存在着一些可靠的技术优点[6]。性、标准化等问题，最后总结了WLP技术的发展趋势及前景。图2CuRDL图重布线技术是在晶圆表面沉积金属层和介质层并形成相应的金属布线图形，来对芯片的I/O端口进行重新布局。这种RDL需要采用有机高分子材料PI（polyimide）和Al/Cu金属化布线来将原在芯片四周的I/O焊盘重新布置成为面阵列分布形式。PI一直是高性能高分子材料的首选，应用于钝化膜、应力缓冲膜等，可靠性测试结果较好[7]。如图3所示，描述的是芯片外面键合区域到凸点焊重新布线的剖面图。芯片外的键合点通过溅射

8、UBM，使新旧焊区布线相连，再通过光刻的方法实现电镀区域的选择。电镀后剥离去掉光刻胶，然后图1WLP的封装工艺流程对焊料凸点间的UBM金属层进行刻蚀。最后经过回流焊、熔化，这样就形成了一个球型的凸点[8]。2工艺流程随着技术的不断发展成熟，为了迎合各种半导体新技术和新材料的需求，新型的微电子封装技术将逐渐取代传统的二维封装技术，并将其具有的一些局限性去除，以