摘要 本研究介绍了 6 面模塑面板级芯片级封装 (PLCSP) 的设计、材料、工艺、组装和可靠性。重点介绍了在带有多个器件晶圆的大型临时面板上制造 PLCSP 的 RDL(重新分布层)。由于所有印刷电路板 (PCB) 面板都是矩形,因此一些器件晶圆被切成两块或更多块,以便充分利用面板。因此,产量非常高。由于所有工艺/设备都是 PCB 工艺/设备(不是半导体工艺/设备),因此这是一个非常低成本的工艺。制造 RDL 后,将晶圆从 PCB 面板上剥离。然后进行焊球安装,并从带有 RDL 的原始器件晶圆制造 6 面模塑 PLCSP。介绍了 PLCSP 的跌落测试和结果(包括故障分析)。 6 面模塑 PLCSP PCB 组件的热循环由非线性温度和时间相关有限元模拟执行。关键词 扇入封装、再分布层、6 面模塑面板级芯片级封装、切割晶圆和跌落测试。
随着芯片尺寸的缩小,晶圆级封装 (WLP) 正成为一种有吸引力的封装技术,与标准球栅阵列 (BGA) 封装相比具有许多优势。随着各种扇出晶圆级封装 (FOWLP) 设计的进步,这种先进技术已被证明是一种比扇入 WLP 更理想、更有前景的解决方案,因为它具有更大的设计灵活性,具有更多的输入/输出 (I/O) 和更好的热性能。此外,与倒装芯片封装相比,FOWLP 具有更短、更简单的互连,具有卓越的高频性能。eWLB(嵌入式晶圆级 BGA)是一种 FOWLP,可实现需要更小外形尺寸、出色散热和薄型封装轮廓的应用。它还可能发展成各种配置,并基于超过 8 年的大批量生产,具有经过验证的产量和制造经验。本文讨论了 eWLB 在汽车应用中的强大板级可靠性性能方面的最新进展。将回顾一项实验设计 (DOE) 研究,该研究通过实验结果证明了改进的板内温度循环 (TCoB) 性能。我们计划进行多项 DOE 研究,并准备了测试载体,变量包括焊料材料、阻焊层开口/再分布层 (RDL) 设计的铜焊盘尺寸、铜 (Cu) RDL 厚度和凸块下金属化 (UBM) 以及印刷电路板 (PCB) 上的铜焊盘设计 (NSMD、SMD)。通过这些参数研究和 TCoB 可靠性测试,测试载体通过了 1000 次温度循环 (TC)。菊花链测试载体用于在行业标准测试条件下测试 TCoB 可靠性性能。
• 短和长工作距离设计 • 高耦合效率 • 高重复性和稳定性 • 在光栅耦合器锥度处,平面前波与光束近乎准直 • 可以实现超长工作距离 (WD) – 例如高达 >800 μ m • 在 Z 方向(光束传播方向)对垂直方向具有耐受性
10 2020 IEEE 第 70 届电子元件和技术会议 │ 2020 年 6 月 3 日 – 6 月 30 日
在减小移动设备外形尺寸和增加功能集成度方面,晶圆级封装 (WLP) 是一种极具吸引力的封装解决方案,与标准球栅阵列 (BGA) 封装相比具有许多优势。随着各种扇出型 WLP (FOWLP) 的进步,与扇入型 WLP 相比,它是一种更优化、更有前景的解决方案,因为它可以在设计更多输入/输出 (I/O) 数量、多芯片、异构集成和三维 (3D) 系统级封装 (SiP) 方面提供更大的灵活性。嵌入式晶圆级球栅阵列 (eWLB) 是一种扇出型 WLP,可实现需要更小外形尺寸、出色散热和薄型封装轮廓的应用,因为它有可能以经过验证的制造能力和生产良率发展为各种配置。eWLB 是一种关键的先进封装,因为它具有更高的 I/O 密度、工艺灵活性和集成能力。它有助于在一个封装中垂直和水平地集成多个芯片,而无需使用基板。结构设计和材料选择对工艺良率和长期可靠性的影响越来越重要,因此有必要全面研究影响可靠性的关键设计因素。
Peng, L. (2012)。用于集成电路 3-D 堆叠的晶圆级细间距 Cu-Cu 键合。博士论文,南洋理工大学,新加坡。
我们的 A300 FOUP(前开式统一舱)是一种环保晶圆隔离舱,可提供卓越的防污染保护。它专为自动或手动处理 300 毫米晶圆而设计。集成晶圆支架可实现精确的晶圆平面性能和可靠的晶圆访问。可选的坚固 ESD 外壳可在容易产生静电荷累积的应用中为晶圆提供额外的保护。
后减薄是半导体制造中器件制造和先进封装的关键部分。当由于处理困难导致最终晶圆厚度变得非常薄(比如 <100µm)时,载体支撑晶圆减薄就具有吸引力。减薄后处理(沉积、化学机械抛光 [CMP]、键合等)也受益于刚性和热机械稳定的支撑结构。为了实现最终晶圆的非常低的总厚度变化 (TTV),载体晶圆和临时键合材料(通常是粘合剂层)都必须提供足够低的 TTV。载体晶圆还必须具有合适的热膨胀系数 (CTE)。在本文中,我们介绍了一种玻璃载体解决方案和临时键合方法,它们结合起来可实现低 TTV 晶圆减薄。使用直径 150mm 的单晶钽酸锂晶圆进行可行性演示,仅通过晶圆研磨即可减薄 5µm。
台积电 80% 以上的收入来自 300 毫米晶圆制造的芯片/管芯,台积电正在建造的所有新晶圆厂均基于 300 毫米晶圆技术。较新的汽车 MCU 已转向 300 毫米晶圆技术,但仍有许多汽车 MCU 使用 200 毫米晶圆技术。
制造:• X-Celeprint 与 X-Fab 合作,使用 XT018 SOI 工艺进行打印准备• X-Celeprint 与其他合作伙伴合作开发类似的 SOI 和 III-V 功能• X-Celeprint 在北卡罗来纳州和爱尔兰科克提供可打印源晶圆的原型设计• X-Celeprint 为客户和客户合作伙伴提供技术转让和培训
