Chính xác sản xuất PCB, PCB tần số cao, PCB cao tốc, PCB chuẩn, PCB đa lớp và PCB.
Nhà máy dịch vụ tùy chỉnh PCB & PCBA đáng tin cậy nhất.
Chất nền IC

Chất nền IC - Công nghệ đóng gói chip cấp wafer

Chất nền IC

Chất nền IC - Công nghệ đóng gói chip cấp wafer

Công nghệ đóng gói chip cấp wafer

2021-08-19
View:1094
Author:

Công nghệ đóng gói chip cấp wafer


WLCSP, còn được gọi là công nghệ đóng gói cấp chip wafer trong tiếng Anh, khác với phương pháp đóng gói chip truyền thống (niêm phong sau khi cắt, tăng ít nhất 20% khối lượng của chip gốc sau khi đóng gói). Công nghệ mới nhất này là đóng gói và thử nghiệm toàn bộ wafer trước, sau đó cắt chúng thành các hạt IC, do đó khối lượng sau khi đóng gói bằng kích thước ban đầu của tinh thể trần IC. Nó được gọi là dòng chính của công nghệ đóng gói của tương lai. Các nhà sản xuất đã tham gia nghiên cứu và phát triển bao gồm FCT, Aptos, Casio, epic, Fujitsu, Mitsubishi Electronics, v.v.


Nó trực tiếp thực hiện tất cả các hoạt động trên wafer, do đó kết thúc quá trình sản xuất wafer phía trước. Việc tách chip khỏi wafer trong quá trình đóng gói chip cho phép WLCSP đạt được khối lượng đóng gói tối thiểu với cùng kích thước chip, gần như là công nghệ thu nhỏ đóng gói cuối cùng.


Công nghệ đóng gói cấp chip wafer, tích hợp công nghệ thiết bị thụ động màng mỏng và công nghệ sản xuất thông số kỹ thuật diện tích lớn, không chỉ cung cấp giải pháp tiết kiệm chi phí mà còn là yếu tố hình thức phù hợp với quy trình lắp ráp bề mặt hiện có. Công nghệ đóng gói cấp chip không chỉ cung cấp lộ trình cải thiện hiệu suất mà còn giảm kích thước của các thiết bị thụ động tích hợp.


Kể từ khi công bố tính khả thi của công nghệ WLCSP vào năm 1998, nhiều loại WLCSP đã xuất hiện trên thị trường trong những năm gần đây. Công nghệ này đã được áp dụng cho các thiết bị điện tử di động như chip điện thoại di động và mở rộng sang các ứng dụng cho các sản phẩm logic.


WLCSP là một biến thể của công nghệ kết nối chip đảo ngược. Với sự trợ giúp của công nghệ WLCSP, bề mặt hoạt động của chip trần được đảo ngược và kết nối với PCB bằng một quả bóng hàn. Những quả bóng hàn này thường có kích thước đủ lớn (300 ở khoảng cách 0,5mm và prereflow) để quá trình lấp đầy đáy cần thiết để kết nối chip đảo ngược có thể được bỏ qua.

Đóng gói WLCSP

Đóng gói WLCSP


WLCSP có thể được chia thành hai loại cấu trúc: lồi trực tiếp và lớp phân phối lại (RDL)


Thông khí trực tiếp

WLCSP lồi trực tiếp chứa một lớp hữu cơ tùy chọn (polyimide) hoạt động như một bộ đệm căng thẳng trên bề mặt lõi hoạt động. Polyimide bao phủ toàn bộ khu vực chip trần, ngoại trừ khu vực cửa sổ xung quanh miếng đệm kết nối. Một lớp kim loại lồi phụ (UBM) được phún xạ hoặc mạ điện trên khu vực cửa sổ này. UBM là một ngăn xếp của các lớp kim loại khác nhau bao gồm các lớp khuếch tán, ngăn chặn, làm ướt và chống oxy hóa. Các quả bóng hàn rơi trên UBM (được gọi là quả bóng rơi) và sau đó tạo thành một lồi hàn bằng cách hàn ngược.


Lớp phân phối lại (RDL)

Lớp phân phối lại (RDL) WLCSP Công nghệ này có thể chuyển đổi các chip trần được thiết kế cho các dây nối (các miếng đệm nối được sắp xếp xung quanh) thành WLCSP. Không giống như các vết lồi trực tiếp, WLCSP này sử dụng hai lớp polyimide. Lớp polyimide đầu tiên được lắng đọng trên chip trần và giữ các miếng đệm tham gia ở trạng thái cửa sổ. Lớp RDL chuyển đổi mảng ngoại vi thành mảng khu vực bằng cách phún xạ hoặc mạ điện. Các cấu trúc tiếp theo tương tự như các vết lồi trực tiếp, bao gồm lớp polyimide thứ hai, UBM và quả bóng rơi.


Ưu điểm của WLCSP:

Cách đóng gói WLCSP không chỉ làm giảm kích thước của mô-đun lưu trữ một cách hiệu quả mà còn đáp ứng các yêu cầu mật độ cao của thiết bị di động đối với không gian thân máy bay; Mặt khác, nó cải thiện tốc độ và sự ổn định của việc truyền dữ liệu khi nói đến hiệu suất. Thiết bị lắp ráp SMT tiêu chuẩn có thể được sử dụng mà không cần quá trình làm đầy đáy.


1. Kích thước tối thiểu của phương pháp đóng gói chip gốc:

Tính năng lớn nhất của gói chip WLCSP wafer-class là giảm hiệu quả khối lượng gói và làm cho hình dạng gói nhẹ hơn và mỏng hơn. Do đó, nó có thể phù hợp với các thiết bị di động để đáp ứng các yêu cầu đặc trưng của các sản phẩm di động nhẹ và ngắn.

Gói kích thước tối thiểu

Gói kích thước tối thiểu

2. Đường dẫn truyền dữ liệu ngắn và ổn định cao:

Khi sử dụng gói WLCSP, nó có hiệu quả có thể làm tăng tần số truyền dữ liệu, giảm tiêu thụ hiện tại và cải thiện sự ổn định của truyền dữ liệu do dây mạch ngắn và dày (đường màu vàng được đánh dấu từ a đến b). Bởi vì tấm trần nhẹ có đặc tính tự hiệu chuẩn trong quá trình hàn, tỷ lệ thành phẩm lắp ráp cao hơn.


3. tản nhiệt tốt

Vì WLCSP có ít gói nhựa hoặc gốm kín truyền thống hơn, năng lượng nhiệt trong quá trình hoạt động của chip IC có thể bị tiêu hao hiệu quả mà không làm tăng nhiệt độ cơ thể. Tính năng này giúp ích rất nhiều cho việc tản nhiệt của thiết bị di động. Nó có thể làm giảm cảm ứng và cải thiện hiệu suất điện.


WLCSP không chỉ có thể đạt được các công nghệ quan trọng của mật độ cao, đóng gói hiệu suất cao và sip, mà còn đóng một vai trò quan trọng trong công nghệ PCB nhúng thiết bị. Mặc dù quá trình liên kết dây dẫn rất trưởng thành và linh hoạt, mạch nhiều lớp của công nghệ WLCSP, đồ họa dây mỏng và sự kết hợp với liên kết dây dẫn cho thấy nó sẽ có nhiều ứng dụng hơn và cơ hội mới.


Nhược điểm của WLCSP: Chi phí của WLCSP đến từ gia công wafer hoặc đóng gói. Nếu cần sản xuất hàng loạt, cần phải tăng lực lượng lao động. Điều này sẽ làm tăng chi phí sản xuất tương ứng.


Tương lai của công nghệ WLCSP

WLCSP đã được sử dụng trong điện thoại di động, thẻ nhớ, thiết bị định vị ô tô và các thiết bị kỹ thuật số kể từ khi nó được áp dụng cho đồng hồ điện tử vào năm 2000. Trong những năm tới, sẽ có nhiều chip hơn sử dụng công nghệ WLCSP trên các thị trường di động hiệu suất cao như điện thoại di động.


Công nghệ WLCSP kết hợp với quy trình PCB nhúng chip, có thể đảm bảo sự ổn định của chất lượng lắp ráp PCB. Điều này là do WLCSP không chỉ dễ dàng cài đặt PCB mà còn có các tính năng của "lõi ống tốt được biết đến".


Công nghệ WLCSP mở ra nhiều khả năng hơn để sản xuất các thiết bị điện tử nhẹ và nhỏ gọn. WLCSP đã được áp dụng để lắp ráp bảng mạch. Nó cũng đã trở thành một phần quan trọng của SIP trong những năm gần đây. MCP, kết hợp WLCSP và công nghệ liên kết dây dẫn truyền thống, cũng đã được đưa vào sản xuất hàng loạt.


Nhìn vào sự phát triển của WLCSP trong những năm gần đây, chúng tôi hoàn toàn có thể tin tưởng rằng WLCSP sẽ tiếp tục phát triển và mở rộng ra nhiều lĩnh vực hơn nữa trong tương lai gần.