以下是針對微電子封裝工藝技術(shù)中先進(jìn)封裝（晶圓級封裝）的工藝流程與優(yōu)勢的全解析，結(jié)合權(quán)威資料整理：

一、晶圓級封裝（WLP）的核心邏輯

與傳統(tǒng)封裝“先切割晶圓，再單獨(dú)封裝芯片”不同，晶圓級封裝是在整片晶圓上完成封裝工藝后，再切割為獨(dú)立芯片。

• 類比：傳統(tǒng)封裝如分切面團(tuán)后單獨(dú)烘烤小蛋糕；晶圓級封裝如先烤制完整蛋糕再分切。

• 定義：任何在晶圓層級完成全部或部分加工的封裝技術(shù)均屬WLP范疇，誕生于2000年左右，追求更高效率與更低成本。

二、晶圓級封裝工藝流程

關(guān)鍵步驟：

1. 材料準(zhǔn)備

• 基板、焊膏、重布線層（RDL）材料（如光敏聚酰亞胺PI、苯并環(huán)丁烯BCB）準(zhǔn)備。

2. 重布線層（RDL）工藝（核心技術(shù)）

• 方案1：聚合物+電鍍銅（成本低，主流方案）；

• 方案2：大馬士革工藝+CMP研磨（成本高，用于高端需求）。

• 涂覆聚合物薄膜（PI/BCB/PBO）→光刻開孔→濺射Ti/Cu阻擋層/種子層→電鍍銅形成線路→多層疊加。

• 作用：重新布局芯片I/O端口，實現(xiàn)電氣互聯(lián)擴(kuò)展，類似“封裝內(nèi)部的PCB”。

• 流程：

• 工藝方案：

3. 凸點(diǎn)制作（Bumping）

• 在RDL上制作錫球，通過掩膜定位焊膏→回流焊接形成連接點(diǎn)。

4. 晶圓級測試與切割

• 整片晶圓完成封裝后測試，篩選不良品，最后切割為單顆芯片。

流程總結(jié)：材料準(zhǔn)備 → RDL布線 → 凸點(diǎn)制作 → 測試/切割。

三、晶圓級封裝的核心優(yōu)勢

1. 尺寸與集成度突破

• 封裝尺寸≈芯片尺寸：省略外圍預(yù)留空間，實現(xiàn)1:1芯片級封裝（WLCSP），滿足移動終端微型化需求。

• 多芯片集成：支持濾波器、射頻開關(guān)、放大器等器件在晶圓上集成，形成系統(tǒng)級封裝（SiP），減少PCB占用。

2. 性能提升

• 高頻特性優(yōu)化：

• 傳統(tǒng)引線鍵合產(chǎn)生寄生電感/電容，影響高頻響應(yīng)；

• WLP通過短互連線路降低信號損耗（如5G濾波器高頻穩(wěn)定性提升）。

• 電氣性能增強(qiáng)：RDL布線減少傳輸延遲與電磁干擾，提升信號完整性。

3. 成本與效率優(yōu)勢

• 成本降低：

• 批量處理整片晶圓，減少單芯片封裝工序；

• 封裝尺寸減小，降低PCB制造成本。

• 效率提升：

• 晶圓級測試提前淘汰不良品，減少后續(xù)環(huán)節(jié)浪費(fèi)；

• 設(shè)計協(xié)同：芯片與封裝設(shè)計一體化，縮短開發(fā)周期。

四、常見問題與解決方向

五、未來發(fā)展趨勢

1. 扇出型（Fan-Out WLP）：突破芯片尺寸限制，實現(xiàn)更高密度互聯(lián)。

2. 異構(gòu)集成：與2.5D/3D封裝結(jié)合，通過硅中介層整合邏輯、存儲芯片。

3. 材料創(chuàng)新：低溫固化聚合物、高導(dǎo)熱介質(zhì)提升散熱能力。

先進(jìn)封裝晶圓級芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

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