不同封裝技術(shù)下單個(gè)元件的貼裝面積

5G時(shí)代下，各類消費(fèi)電子產(chǎn)品趨向輕巧、多功能、低功耗發(fā)展，半導(dǎo)體封裝正向著高度集成的方向發(fā)展。

而為了在更小的封裝面積下容納更多的引腳數(shù)，晶圓級(jí)封裝（WLP）也開始受到越來越多的關(guān)注。

一、什么是晶圓級(jí)封裝？

晶圓級(jí)封裝，即將晶圓作為加工對(duì)象，直接在整片晶圓上進(jìn)行CSP封裝及測試，最后再切割成單個(gè)器件，同時(shí)具備更多的功能集成，尺寸也更小，可直接貼裝到基板或印刷電路板上。

1.傳統(tǒng)封裝

2.晶圓級(jí)封裝

這樣改變之后，芯片設(shè)計(jì)和封裝設(shè)計(jì)就能統(tǒng)一考慮，能夠簡化供應(yīng)鏈、縮短生產(chǎn)周期且降低成本。

目前所謂的晶圓級(jí)封裝一般分為Fan-in和Fan-out兩種，下面展開講講。

二、Fan-in封裝

Fan-in封裝即標(biāo)準(zhǔn)的WLP工藝，封裝后的尺寸與IC裸晶的原尺寸幾乎等同，直接貼裝到基板或印刷電路板上，大大降低加工成本、提升加工效率。

由于中間沒有載體，焊球直接植于硅基材上，其敏感度遠(yuǎn)超BGA，有效增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l寬并減少了信號(hào)損耗，數(shù)據(jù)傳輸速度和穩(wěn)定性大幅提升；同時(shí)沒有塑封料或陶瓷包封，其散熱能力也更強(qiáng)。

Fan-in封裝已成為目前移動(dòng)/消費(fèi)應(yīng)用的主流封裝技術(shù)，與基于基板的封裝相比，它提供了成本更低的解決方案。

三、Fan-out封裝

Fan-out封裝是基于晶圓重構(gòu)技術(shù)，將測試合格的芯片重新埋置到晶圓上，然后按照與標(biāo)準(zhǔn)WLP 工藝類似的步驟進(jìn)行封裝，得到的實(shí)際封裝面積要大于裸晶。

由于實(shí)際封裝面積要大于芯片面積，在面積擴(kuò)展的同時(shí)也可以增加其它有源器件及無源元件，形成SiP。

Fan-out封裝可實(shí)現(xiàn)小芯片和異構(gòu)集成，預(yù)計(jì)將在未來幾年內(nèi)隨著5G、AI和自動(dòng)駕駛的發(fā)展得到普及。

先進(jìn)封裝技術(shù)已經(jīng)成為高性能芯片的必選項(xiàng)，在可預(yù)見的未來，晶圓級(jí)封裝對(duì)傳統(tǒng)封裝技術(shù)的替代將成為趨勢。

從上文我們可以看到，晶圓級(jí)封裝與傳統(tǒng)封裝最關(guān)鍵的區(qū)別就是——將封裝好的晶圓切割成片后，直接貼裝到基板或印刷電路板上，單個(gè)元件體積縮小了數(shù)倍。

不同封裝技術(shù)下單個(gè)元件的貼裝面積

不僅如此，晶圓級(jí)封裝的焊球直徑更小，焊球間距更?。ǚ秶?.3mm-0.5mm之間），所以在固晶時(shí)需要更精準(zhǔn)的對(duì)位及取放壓力。

這意味著，采用更柔性、更好控制的高精度電機(jī)來進(jìn)行操作，才更能匹配先進(jìn)晶圓封裝的貼裝需求。

國奧直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)助力提供更柔性固晶方案，雙向線性致動(dòng)器和軟著陸能夠精準(zhǔn)地控制力量，重復(fù)定位精度可達(dá)+/- 2μm，能更輕柔地觸碰晶片表面，進(jìn)行準(zhǔn)確的真空取放。

±0.01N的精準(zhǔn)力控處于全球領(lǐng)先水平，協(xié)助提升生產(chǎn)設(shè)備的柔性化程度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率，共計(jì)申請(qǐng)相關(guān)核心專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)和軟件著作權(quán)100余項(xiàng)。

國奧電機(jī)致力于為半導(dǎo)體封測、精密制造、智慧醫(yī)療、3C自動(dòng)化等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域提供先進(jìn)裝備及解決方案，歡迎預(yù)yue選型~
來源：國奧科技GOALTECH、半導(dǎo)體行業(yè)觀察

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