先進封裝工藝WLCSP與SiP的蝴蝶效應

　　關于先進封裝工藝的話題從未間斷，隨著移動電子產(chǎn)品趨向輕巧、多功能、低功耗發(fā)展，高階封裝技術也開始朝著兩大板塊演進，一個是以晶圓級芯片封裝WLCSP(Fan-In WLP、Fan-out WLP等)為首，功能指向在更小的封裝面積下容納更多的引腳數(shù);另一板塊是系統(tǒng)級芯片封裝(SiP)，功能指向封裝整合多種功能芯片于一體，壓縮模塊體積，提升芯片系統(tǒng)整體功能性和靈活性。

　　圖1：主要封裝形式演進

　　Source：拓璞產(chǎn)業(yè)研究所整理，2016.9

　　WLCSP：晶圓級芯片封裝(Wafer Level Chip Scale Package)也叫WLP。與傳統(tǒng)封裝工藝相反，WLP是先封裝完后再切割，因此切完后芯片的尺寸幾乎等于原來晶粒的大小，相比傳統(tǒng)封裝工藝，單顆芯片封裝尺寸得到了有效控制。

　　如何在更小的尺寸芯片上容納更多的引腳數(shù)目?WLP技術利用重分布層(RDL)可以直接將芯片與PCB做連接，這樣就省去了傳統(tǒng)封裝DA(Die attach)段的工藝，不僅省去了DA工藝的成本，還降低了整顆封裝顆粒的尺寸與厚度，同時也繞過DA工藝對良率造成的諸多影響。

　　起初，F(xiàn)an-In WLP單位面積的引腳數(shù)相對于傳統(tǒng)封裝(如FC BGA)有所提升，但植球作業(yè)也僅限于芯片尺寸范圍內(nèi)，當芯片面積縮小的同時，芯片可容納的引腳數(shù)反而減少，在這個問題的節(jié)點上，F(xiàn)an-out WLP誕生，實現(xiàn)在芯片范圍外充分利用RDL做連接，以此獲取更多的引腳數(shù)。

　　圖2：從傳統(tǒng)封裝至倒裝封裝及晶圓級封裝結(jié)構(gòu)變化示意圖

　　Source：拓璞產(chǎn)業(yè)研究所整理，2016.9

　　SiP：將不同功能的裸芯片通過整合封裝的方式，形成一個集多種功能于一體的芯片組，有效地突破了SoC(從設計端著手，將不同功能的解決方案集成與一顆裸芯片中)在整合芯片途徑中的限制，極大地降低了設計端和制造端成本，也使得今后芯片整合擁有了客制化的靈活性。

　　另外由SiP延伸的3D堆疊式封裝技術，通過在垂直方向上增加可放置晶圓的層數(shù)來進一步提高SiP的整合能力，可以說作為異質(zhì)整合的標桿，SiP在超越摩爾定律方面扮演著頭號角色。

　　圖3：SiP 的基本分類

　　Source：拓璞產(chǎn)業(yè)研究所整理，2016.9