2022年11月17日,江苏中科智芯先进封装研究院(API)正式揭牌成立,研究院将聚焦在半导体高端封装互连技术、晶圆级扇出型封装(Fanout WLP)和扇出系统集成(FO SiP)、高端测试技术等领域的技术研发。突破当前晶圆级先进封装及其相关芯片的技术瓶颈,特别是解决从独立自主技术到规模化量产的关键问题,形成具有自主知识产权的可产业化特色的晶圆级封装测试技术。并对封装工艺、可靠性、产品失效分析等问题进行攻关,全面掌握关键性技术,并进行成果转化;同时在人才培养、产学研结合等方面积攒经验,推动中科智芯立足集成电路封测行业创新研发新动力,保持在国内先进封装的科技创新这一赛道处于第一方阵,提高我国IC封测产业在国际半导体产业格局中的话语权和地位。
晶圆级扇出型封装研发工作主要聚焦在Chip First & Face Up or Down封装,包括封装结构验证、高温工艺导致晶圆翘曲、晶圆形貌与重布线结构的内在关系等,并充分利用模拟仿真与实验数据进行对比验证。通过扇出包封芯片的几何尺寸与塑封料的物理特性等因素的影响,优化重布线工艺与薄膜应力分布。
我们的研究成果表明晶圆级扇出封装结构中,固态颗粒状环氧塑封树脂比液体状态更适合做扇出塑封材料。塑封料的热膨胀系数对晶圆翘曲行为有显着影响,主要原因是封装结构中不同材料之间的热膨胀系数不匹配,杨氏模量决定材料的刚性;封装结构的几何形态是重要的影响因子,比如芯片厚度与晶圆翘曲程度成反比、环氧树脂层的厚度与芯片封装之面积则与晶圆翘曲成正比、在z轴方向芯片之上的额外塑封层厚度(Mold Cap)对于晶圆翘曲影响最为明显;此外,晶圆内在芯片外围与晶圆边缘处是主要应力集中区域、在重布线密集和上下层互连等区域的应力集中也比较大。
封装芯片厚度对于晶圆翘曲的影响程度大致可以总结为:
(1)薄芯片封装:芯片厚度>塑封树脂厚度>芯片在扇出封装体内面积比;
(2)厚芯片封装:塑封树脂厚度>芯片厚度>芯片在扇出封装体内面积比。
封装的几何结构也对封装质量有重要影响,额外的塑封层厚度随着其厚度变小与芯片相比的占比降低,如此工艺也可以用来改善晶圆翘曲程度。
展望未来,中科智芯在先进封装FOWLP、Bumping、WLCSP、FCCSP/FCBGA、HD(High Density)FO, 2.5D/3D IC、FO SiP、Chiplet PKG等高端封测领域,不断进行技术研发,突破现有技术瓶颈,并及时推出量产规模的产品方案,打造国际一流的封测企业。
责任编辑:kj005
文章投诉热线:156 0057 2229 投诉邮箱:29132 36@qq.com