晶(jing)圓級(ji)封裝(Wafer Level Packaging，縮寫WLP)是(shi)一(yi)種先進的封裝技術，因其具有尺寸(cun)小、電性(xing)能優良(liang)、散(san)熱好(hao)、成本低(di)等(deng)優勢，近年來(lai)發(fa)展迅速。

一、晶圓級封裝VS傳統封裝

       在傳統晶(jing)圓(yuan)(yuan)封裝(zhuang)中，是(shi)將成(cheng)品晶(jing)圓(yuan)(yuan)切割成(cheng)單(dan)個(ge)芯(xin)片，然后再進(jin)行(xing)黏合(he)封裝(zhuang)。不同于傳統封裝(zhuang)工藝，晶(jing)圓(yuan)(yuan)級封裝(zhuang)是(shi)在芯(xin)片還在晶(jing)圓(yuan)(yuan)上的時候就對芯(xin)片進(jin)行(xing)封裝(zhuang)，保護(hu)層可以黏接在晶(jing)圓(yuan)(yuan)的頂部(bu)或底(di)部(bu)，然后連接電路，再將晶(jing)圓(yuan)(yuan)切成(cheng)單(dan)個(ge)芯(xin)片。

相比于傳統封裝，晶圓(yuan)級封裝具有以(yi)下(xia)優(you)點：

1、封裝尺寸小

       由于沒有引線、鍵合和塑膠工藝，封裝無(wu)需向芯(xin)片外(wai)擴展，使得WLP的(de)封裝尺寸(cun)幾乎(hu)等于芯(xin)片尺寸(cun)。

2、高傳輸速度

       與傳統金屬引線產品相(xiang)比，WLP一般有較短的連接線路(lu)，在高效能要求如高頻下，會有較好的表現。

3、高密度連接

       WLP可運用數組式連(lian)(lian)接(jie)，芯(xin)片(pian)和電路板之間連(lian)(lian)接(jie)不限制于(yu)芯(xin)片(pian)四周，提高單位面積的(de)連(lian)(lian)接(jie)密度。

4、生產周期短

       WLP從芯片(pian)制造到、封(feng)裝(zhuang)到成品(pin)的(de)整個過程中，中間環節大(da)大(da)減少，生產效率高(gao)，周(zhou)期縮短很多。

5、工藝成本低

       WLP是在硅片層面(mian)上完成(cheng)封裝(zhuang)(zhuang)測試的，以批量化的生(sheng)產(chan)方式(shi)達到成(cheng)本最小化的目標。WLP的成(cheng)本取決于每(mei)個硅片上合格(ge)芯(xin)片的數量，芯(xin)片設計尺(chi)寸減(jian)小和硅片尺(chi)寸增大的發展(zhan)趨(qu)勢使得單個器件封裝(zhuang)(zhuang)的成(cheng)本相(xiang)應(ying)地減(jian)少(shao)。WLP可充分利用晶圓制造設備，生(sheng)產(chan)設施費用低。

二、晶圓級封裝的工藝流程

圖 WLP工藝(yi)流程

晶圓級封裝工(gong)藝流程如圖所示：

1、涂覆第一層(ceng)聚(ju)合物(wu)(wu)薄(bo)膜，以加強芯(xin)片(pian)的鈍化層(ceng)，起到應力緩沖的作(zuo)用。聚(ju)合物(wu)(wu)種類(lei)有光(guang)敏聚(ju)酰亞胺(an)（PI）、苯并(bing)(bing)環(huan)丁烯（BCB）、聚(ju)苯并(bing)(bing)惡唑（PBO）。

2、重(zhong)布線層（RDL）是對芯(xin)片的鋁/銅焊區位置重(zhong)新布局，使新焊區滿足對焊料球最小間距的要(yao)求，并使新焊區按照陣列(lie)排布。光刻(ke)膠作為選擇性電鍍的模板以(yi)規(gui)劃RDL的線路(lu)圖形，最后濕(shi)法(fa)蝕刻(ke)去除光刻(ke)膠和濺射層。

3、涂覆(fu)第二(er)層(ceng)聚合物(wu)薄膜(mo)，是圓(yuan)片表面平坦化并保護(hu)RDL層(ceng)。在(zai)第二(er)層(ceng)聚合物(wu)薄膜(mo)光刻(ke)出新(xin)焊(han)區(qu)位置。

4、凸點下金(jin)屬(shu)層（UBM）采用(yong)和RDL一樣的工藝流程制作。

5、植球(qiu)。焊(han)膏和焊(han)料(liao)球(qiu)通過掩(yan)膜(mo)板進行準確定(ding)位，將(jiang)焊(han)料(liao)球(qiu)放置于UBM上(shang)，放入回(hui)流爐中，焊(han)料(liao)經回(hui)流融化與(yu)UBM形(xing)成良(liang)好的浸潤結(jie)合，達到良(liang)好的焊(han)接(jie)效果(guo)。

三、晶圓級封裝的發展趨勢

       隨著(zhu)電(dian)子(zi)產品不斷升級換代，智能手機、5G、AI等(deng)新興市(shi)場(chang)對封(feng)裝技(ji)(ji)術提出了更高(gao)(gao)要(yao)求，使得封(feng)裝技(ji)(ji)術朝著(zhu)高(gao)(gao)度集(ji)(ji)成(cheng)、三維、超(chao)細節距(ju)互連等(deng)方(fang)向發展。晶圓級封(feng)裝技(ji)(ji)術可以減小芯片(pian)尺寸、布線長度、焊(han)球間距(ju)等(deng)，因此(ci)可以提高(gao)(gao)集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)路的(de)集(ji)(ji)成(cheng)度、處理器的(de)速度等(deng)，降(jiang)低功耗，提高(gao)(gao)可靠性，順應了電(dian)子(zi)產品日益輕薄短小、低成(cheng)本的(de)發展要(yao)需求。

晶(jing)圓級封(feng)裝技術要不斷降低(di)成(cheng)本，提高(gao)可靠(kao)性水(shui)平，擴大在(zai)大型IC方面的應用：

1、通(tong)過減少(shao)WLP的層(ceng)數降(jiang)低工(gong)藝成本，縮短工(gong)藝時間，主要是針對I/O少(shao)、芯片尺寸小的產(chan)品(pin)。

 2、通過新(xin)材料應用提(ti)高WLP的性(xing)能和可靠度。主要針(zhen)對I/O多、芯片尺寸(cun)大的產品。

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