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晶圆封装有哪些优缺点?

2021-2-23 16:35:18  2302 晶圆 封装
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  有人又将其称为圆片级-芯片尺寸封装(WLP-CSP),以晶圆圆片为加工对象,在晶圆上封装芯片。晶圆封装中最关键的工艺为晶圆键合,即是通过化学或物理的方法将两片晶圆结合在一起,以达到密封效果。如下图为一种典型的晶圆级封装结构示意图。晶圆上的器件通过晶圆键合一次完成封装,故而可以有效减小封装过程中对器件造成的损坏。
  
  图1 晶圆级封装工艺过程示意图
  1 晶圆封装的优点
  1)封装加工效率高,它以圆片形式的批量生产工艺进行制造,一次完成整个晶圆芯片的封装大大提高了封装效率。
  2)具有倒装芯片封装的优点,即轻,薄,短,小。封装尺寸接近芯片尺寸,同时也没有管壳的高度限制。
  3)封装芯片在IC设计阶段和封装设计可以统一考虑,同时进行,这将提高设计效率,减少设计费用。
  4)设备可以充分利用圆片的制造设备,无需再进行后端芯片封装产线建设。
  5) 从芯片制造,封装到产生交付用户的整个过程中,中间环节大大减少,周期缩短很多,这必将带来成本的降低。
  6) 封装成本与每个圆片商的芯片数量密切相关,圆片商芯片数量越多,封装成本越低,是真正意义上的批量芯片封装技术。
  7) 封装尺寸小,引线短,带来更好的电学性能。
  2 晶圆封装的缺点
  1)封装时同时对晶圆商所有芯片进行封装,不论时好的芯片或坏的芯片都将被封装,因此在晶圆制作的良率不够高时,就会带来多余的封装成本和测试的时间浪费。
  2)在切割成单芯片时,封装结构或者材料影响划片效率和划片成品率
  2 晶圆封装的工艺
  目前晶圆键合工艺技术可分为两大类:一类是键合双方不需要介质层,直接键合,例如阳极键合;另一类需要介质层,例如金属键合。如下图2的键合工艺分类
  
  图2 晶圆键合工艺分类

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