定義與原理

• 晶圓級封裝（Wafer Level Packaging，縮寫 WLP）是指在芯片還在晶圓上的時候就對芯片進(jìn)行封裝，保護(hù)層可以黏接在晶圓的頂部或底部，然后連接電路，再將晶圓切成單個芯片2。

技術(shù)優(yōu)勢2

• 封裝尺寸?。河捎跊]有引線、鍵合和塑膠工藝，封裝無需向芯片外擴(kuò)展，使得 WLP 的封裝尺寸幾乎等于芯片尺寸，能滿足電子產(chǎn)品輕薄化的需求。

• 高傳輸速度：與傳統(tǒng)金屬引線產(chǎn)品相比，WLP 一般有較短的連接線路，在高效能要求如高頻下，信號傳輸?shù)难舆t更短，能有較好的表現(xiàn)。

• 高密度連接：WLP 可運(yùn)用數(shù)組式連接，芯片和電路板之間連接不限制于芯片四周，提高單位面積的連接密度，能夠滿足多引腳、高集成度芯片的需求。

• 生產(chǎn)周期短：WLP 從芯片制造到封裝到成品的整個過程中，中間環(huán)節(jié)大大減少，生產(chǎn)效率高，周期縮短很多，有利于產(chǎn)品快速上市。

• 工藝成本低：WLP 是在硅片層面上完成封裝測試的，以批量化的生產(chǎn)方式達(dá)到成本最小化的目標(biāo)?？沙浞掷镁A制造設(shè)備，生產(chǎn)設(shè)施費(fèi)用低，其成本取決于每個硅片上合格芯片的數(shù)量，芯片設(shè)計尺寸減小和硅片尺寸增大的發(fā)展趨勢使得單個器件封裝的成本相應(yīng)地減少。

關(guān)鍵技術(shù)2

• 晶圓級凸塊（Wafer Bumping）技術(shù)：在切割晶圓之前，于晶圓的預(yù)設(shè)位置上形成或安裝焊球（亦稱凸塊），是實現(xiàn)芯片與 PCB 或基板互連的關(guān)鍵技術(shù)。凸塊的選材、構(gòu)造、尺寸設(shè)計，受多種因素影響，如封裝大小、成本及電氣、機(jī)械、散熱等性能要求。

• 再分布層（Re-Distribution Layer）技術(shù)：用于將芯片上的焊點(diǎn)重新分布到更大的區(qū)域，以滿足更高的引腳密度需求，同時也可以實現(xiàn)不同芯片之間的互連。

• 硅介層（Silicon Interposer）技術(shù)：通常是一個薄的硅片，上面集成了高密度的互連線路和過孔，用于連接不同的芯片或器件，提供了一種在較小的空間內(nèi)實現(xiàn)高密度互連的解決方案。

• 硅穿孔（Through Silicon Via，TSV）技術(shù)：可以在硅片上制造垂直的通孔，用于實現(xiàn)芯片之間的垂直互連，從而實現(xiàn)三維堆疊封裝，大大提高了封裝的集成度和性能。

晶圓級封裝（Wafer Level Packaging, WLP）工藝詳細(xì)解說

晶圓級封裝（WLP）是一種直接在晶圓上完成封裝的技術(shù)，與傳統(tǒng)封裝（切割后再封裝）相比，具有體積小、成本低、性能優(yōu)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于先進(jìn)半導(dǎo)體器件（如CIS、MEMS、射頻芯片等）。

?一、核心工藝流程?

?晶圓準(zhǔn)備?

原始晶圓完成前道制程（如光刻、蝕刻、沉積等），表面形成功能芯片陣列。

清潔晶圓表面，確保無顆粒污染。

?再分布層（Redistribution Layer, RDL）?

?目的?：將芯片I/O焊盤重新布局到更易封裝的位置。

?步驟?：

① 沉積介電層（如PI或SiO?）；

② 光刻開孔；

③ 濺射/電鍍金屬（Cu或Al）形成導(dǎo)線；

④ 重復(fù)多層RDL以實現(xiàn)高密度互連。

?凸點(diǎn)（Bump）制作?

?技術(shù)類型?：

?焊球凸點(diǎn)?：通過電鍍或植球法形成SnAg/Cu焊球。

?銅柱凸塊（Cu Pillar）?：用于高密度、高性能芯片（如先進(jìn)處理器）。

?關(guān)鍵工藝?：光刻膠圖形化、金屬電鍍、去膠、回流焊。

?晶圓級封裝成型?

?塑封（Molding）?：在晶圓表面覆蓋環(huán)氧樹脂，保護(hù)芯片并增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。

?扇出型（Fan-Out WLP）?：將芯片重新布局到更大載體，擴(kuò)展I/O數(shù)量（如蘋果A系列處理器）。

?晶圓切割與測試?

切割封裝后的晶圓為單顆芯片。

電性測試（Probe Test）篩選良品。

?二、關(guān)鍵技術(shù)分類?

?扇入型（Fan-In WLP）?

I/O引腳在芯片區(qū)域內(nèi)，適用于低引腳數(shù)器件（如CIS）。

?扇出型（Fan-Out WLP）?

I/O擴(kuò)展到芯片外部，支持高密度互連（如移動SoC）。

?3D WLP（TSV集成）?

通過硅通孔（TSV）實現(xiàn)垂直堆疊，提升集成度（如HBM內(nèi)存）。

?三、核心優(yōu)勢?

?小型化?：封裝尺寸≈芯片尺寸，適合便攜式設(shè)備。

?高密度互連?：RDL技術(shù)實現(xiàn)微米級布線精度。

?電性能優(yōu)化?：短互連路徑降低電阻/電感，提升高頻性能。

?成本效率?：批量處理晶圓，降低單顆芯片封裝成本。

?四、典型應(yīng)用場景?

?圖像傳感器（CIS）?：如手機(jī)攝像頭芯片（索尼/三星）。

?射頻前端模組?：5G/Wi-Fi 6E芯片（Qorvo/Broadcom）。

?MEMS器件?：陀螺儀、壓力傳感器（博世/意法半導(dǎo)體）。

?先進(jìn)邏輯芯片?：移動處理器、AI加速器（臺積電InFO技術(shù)）。

?五、技術(shù)挑戰(zhàn)?

?工藝復(fù)雜度高?：多層RDL和微凸點(diǎn)需納米級精度。

?熱管理?：高密度封裝易導(dǎo)致局部過熱。

?材料匹配?：介電層與金屬的熱膨脹系數(shù)需兼容。

?成本門檻?：設(shè)備投資大（如電鍍機(jī)、光刻機(jī)）。

?六、未來趨勢（2025年視角）?

?異構(gòu)集成?：結(jié)合Chiplet和WLP實現(xiàn)多功能芯片堆疊。

?超薄封裝?：<100μm厚度滿足可穿戴設(shè)備需求。

?新材料?：低溫焊接材料、高導(dǎo)熱塑封膠的應(yīng)用。

總結(jié)

晶圓級封裝通過“晶圓級批量處理”和“高密度互連”技術(shù)，成為5G、AI、IoT時代的關(guān)鍵封裝方案，未來將向三維集成、超薄化方向持續(xù)演進(jìn)。

 先進(jìn)封裝清洗劑W3100介紹：

半導(dǎo)體封裝清洗劑W3100是合明科技開發(fā)具有創(chuàng)新型的中性水基清洗劑，專門設(shè)計用于浸沒式的清洗工藝。適用于清洗去除半導(dǎo)體電子器件上的助焊劑殘留物，如引線框架、分立器件、功率模塊、倒裝芯片、攝像頭模組等。本品是PH中性的水基清洗劑，因此具有良好的材料兼容性。

半導(dǎo)體封裝清洗劑W3100的產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、本品可以用去離子水稀釋后使用，稀釋后為均勻單相液，應(yīng)用過程簡單方便。

2、產(chǎn)品PH值呈中性，對鋁、銅、鎳、塑料、標(biāo)簽等敏感材料上顯示出極好的材料兼容性。

3、不含鹵素，材料環(huán)保；氣味清淡，使用液無閃點(diǎn)，使用安全，不需要額外的防爆措施。

4、由于PH中性，減輕污水處理難度。

半導(dǎo)體封裝清洗劑W3100的適用工藝：

水基清洗劑W3100適用于浸沒式的清洗工藝。

半導(dǎo)體封裝清洗劑W3100產(chǎn)品應(yīng)用：

水基清洗劑W3100是合明科技開發(fā)具有創(chuàng)新型的中性水基清洗劑，適用于清洗去除半導(dǎo)體電子器件上的助焊劑殘留物，如引線框架清洗、分立器件清洗、功率模塊清洗、倒裝芯片清洗、攝像頭模組清洗等。本產(chǎn)品PH值呈中性，對鋁、銅、鎳、塑料、標(biāo)簽等敏感材料上顯示出極好的材料兼容性。