近年來市場對于消費電子和通信電子等的需求持續(xù)增長,扇出型封裝受到市場青睞。扇出型封裝維持了WLCSP輕薄短小的外形特點,良好的電性能及散熱性能;同時,由于走線/管腳可以延伸于芯片之外,可以實現更好的設計靈活性,而芯片側壁及底部的塑封材料則可以提供有效的后續(xù)工藝操作保護和使用場景可靠性保護。
WLCSP封裝 (左) 和 扇出型封裝(右)
扇出型封裝面臨的問題:
扇出型封裝需要經過晶圓重構,在此過程中,需要將芯片粘附在設定位置,但是往往因機臺撿取放置精度,塑封料和芯片之間在熱壓流動過程的互動,導致芯片偏離設計位置。
偏移主要會影響到后續(xù)光刻對位和布線,而又因重構晶圓在后續(xù)制作中包含塑封料、芯片、絕緣層、金屬層等不同材料,熱膨冷縮會導致翹曲產生,嚴重的晶圓翹曲甚至會導致后續(xù)制程無法進行。
以上問題從封裝設計時便會帶來諸多掣肘,特別是對于小芯片的扇出封裝,在晶圓重構過程中會因有效鍵合面積的不足造成鍵合不牢從而導致異常偏移。
這種異常偏移情況同樣在多芯片情況下也更嚴重。而翹曲問題導致傳統(tǒng)封裝扇出比(封裝尺寸/芯片尺寸)受限或有效使用面積的下降。因此,小尺寸、大扇出比封裝對于傳統(tǒng)扇出封裝工藝仍然是一個挑戰(zhàn)。
為了應對上述問題,為封裝設計提供更多的便利和靈活性,ECP (Encapsulation Chip Package) 技術由此應運而生。
ECP技術是一種Chip first, Face down先進封裝工藝,與其他采用晶圓重構塑封料塑封封裝工藝不同,ECP工藝并非采用液態(tài)或者粉體塑封料,取而代之使用包覆塑封膜。
除此之外,通過包覆整平工藝取代晶圓塑封以實現芯片的超薄封裝。該工藝不僅可以獲得平整度較高的重構晶圓,并且可以有效避免在包覆膜包覆過程中產生空洞。
另一方面相對于使用液態(tài)或者粉體晶圓塑封重構工藝,包覆整平工藝還可以有效降低芯片偏移問題,實現小尺寸芯片,大扇出比封裝。
此外,得益于ECP的特殊流程和包覆膜的低模量特性,重構晶圓背面的硅片支撐體可以有效降低重構晶圓的翹曲,克服傳統(tǒng)扇出型封裝因翹曲引起的制程作業(yè)問題。
長電科技ECP工藝技術在實現扇出型,單芯片及多芯片封裝的同時,還可以實現芯片的五面封裝保護。并且可以有效克服晶圓翹曲問題,可以實現小尺寸芯片,大扇出比扇出封裝的重大突破。