有著年復合增長率30%的扇出型板級封裝,將在2025年實現(xiàn)4億美元的市場規(guī)模。這個封裝技術(shù)的后起之秀,因為更適合大型封裝的批量生產(chǎn),被業(yè)內(nèi)人士一致看好。特別是5G、AIoT和HPC應(yīng)用不斷崛起,給了這項技術(shù)更大的發(fā)展空間。而作為實現(xiàn)扇出型板級封裝的核心技術(shù),RDL(Redistribution Layer,重布線層)更是為實現(xiàn)芯片的異構(gòu)集成奠定了堅實的基礎(chǔ)。
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為了更好理清RDL在面板級封裝中的重要性,RDL技術(shù)的發(fā)展狀況和怎樣的的解決方案能幫助廠商應(yīng)對這些挑戰(zhàn),本期集微連線“未來封裝趨勢與殺手級應(yīng)用市場——你所不知道的RDL整合技術(shù)大揭秘”中, 廈門云天半導體科技有限公司董事長于大全、深圳中科四合科技有限公司 CTO丁鯤鵬、Manz亞智科技股份有限公司技術(shù)處長李裕正圍繞扇出型板級封裝和RDL技術(shù)的技術(shù)發(fā)展,如何更全面地立即和掌握RDL解決方案進行了全面的解讀和展望。
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扇出型板級封裝潛力無窮
扇出型板級封裝(以下簡稱板級封裝)與扇出型晶圓級封裝幾乎同時出現(xiàn),以不同的路線來實現(xiàn)同樣的目標。兩者相比較的話,于大全認為扇出型板級封裝有更大的尺寸,封裝的單個成本更低,引發(fā)了行業(yè)極大的關(guān)注度。
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李裕正也持相同的觀點,“扇出型板級封裝的先進程度、解析度都非常好,但是成本目前還是較高?!彼仓赋隽松瘸鲂桶寮壏庋b的三個挑戰(zhàn):一是基板增大帶來的重量增加,二是基板增大帶來的均勻性問題,三是銅導線制程在生產(chǎn)中的問題。
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于大全認為扇出型板級封裝的實現(xiàn)包含了非常多的裝備工藝難點,后續(xù)也將面臨精度、效率、速度等一系列挑戰(zhàn)。
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據(jù)他介紹,當前扇出型板級封裝有兩條技術(shù)路線,一是像三星電機為三星公司的AP處理器采用該技術(shù),這需要非常強有力的客戶來做支撐;二是原來做QFN的MOSFET等產(chǎn)品,用基板類的工藝路徑來實現(xiàn)板級封裝,這條路線更為合理。
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板級封裝已經(jīng)在業(yè)界逐漸開始流行。據(jù)丁鯤鵬介紹,國際一流的封裝廠,如長電、日月光、矽品都在做板級封裝,大陸地區(qū)的合肥矽邁、中科四合、重慶矽磐微也都實現(xiàn)了批量出貨。
對于該技術(shù)的發(fā)展前景,于大全認為:“扇出型板級封裝有非常多的挑戰(zhàn),目前所適應(yīng)的產(chǎn)品類型還不夠豐富,但隨著工藝的進一步成熟,成本進一步降低,還有市場進一步擴大,將是非常有發(fā)展?jié)摿Φ囊粋€封裝技術(shù)?!?br /> ???
RDL是重要的連接點
如何將尺寸極小但功能強大的芯片放到印刷電路板上做成一個系統(tǒng),就需要封裝技術(shù)進一步發(fā)展。要讓封裝技術(shù)進一步發(fā)展,就必要依賴互聯(lián)技術(shù)的微縮化?!鞍寮壏庋b的重點就是互聯(lián)技術(shù)的微縮,進而促進器件的微縮。”李裕正表示。
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RDL可以把不同的芯片連接在一起,所以是一個非常重要的互聯(lián)技術(shù)。于大全表示:“實現(xiàn)扇出型封裝的一種重要方法就是RDL first,需要在晶圓和面板上做高精的布線。”
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異構(gòu)集成通過再布線來進行I/O的變換,就需要以RDL來實現(xiàn)多芯片的堆疊。于大全指出RDL的作用越來越重要,在封裝中的成本占比日益增加。
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他同時指出,隨著技術(shù)進一步的精細化,銅互聯(lián)要實現(xiàn)微納或者納米級別的組織調(diào)控,采用自由取向的再布線技術(shù),實際上對RDL的研發(fā)也提出了很苛刻的要求。
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從工藝細節(jié)的演進上來看,RDL的出現(xiàn)也是一個必然現(xiàn)象。丁鯤鵬表示:“晶圓上的焊盤大部分是鋁焊盤,無論是做晶圓級封裝還是板級封裝,因為鋁金屬不易做后續(xù)處理,都需要用另外的金屬來覆蓋鋁,RDL就應(yīng)運而生?!?br /> ???
除了異構(gòu)集成,李裕正認為RDL的應(yīng)用空間非常寬廣,“無源器件從原本的SMT慢慢進展到集成式,將進一步把RDL整合到工藝中,形成一個系統(tǒng)電路?!?br /> ???
同時,現(xiàn)在封裝載板處于缺貨的狀態(tài),如果將RDL技術(shù)應(yīng)用到mini LED或者是Micro LED的組裝上,就可以解決這個問題。
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以完整解決方案來應(yīng)對RDL的挑戰(zhàn)
隨著封裝廠對RDL的使用增多,挑戰(zhàn)也在不斷增加?!霸赗DL制程中,會遇到加工尺寸中的開窗大小,對金屬層厚度的掌控,銅導線跟鋁焊盤結(jié)合的可靠性等一系列問題?!倍■H鵬希望RDL工藝設(shè)備的兼容性更好,給封裝廠提供更多助力。
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李裕正表示,RDL解決方案提供商正在從多方面來滿足封裝廠的需求,像亞智科技就可以提供完整的板級RDL制程規(guī)劃,覆蓋了生產(chǎn)制造的全過程。
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在很多工藝細節(jié)的處理上,亞智科技做了很多精細的設(shè)計。李裕正表示:“亞智科技提供了特殊的設(shè)計來處理沉重的基板,對材料的翹曲也做了專門的應(yīng)對措施?!?br /> ???
另外,在容易與基板接觸的部分,亞智科技也會做特殊的處理,在短時間內(nèi)可以完成顯影、剝膜及蝕刻的部分,使均勻性達到90%以上。
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李裕正指出,板級封裝非常重要的一點,就是讓銅的電鍍膜能夠均勻成長在大基板上?!翱紤]到基板已經(jīng)很重,亞智科技專門開發(fā)了無治具的模組,可以讓基板直接密合到反應(yīng)槽上,而不需要另外承載的治具,大幅縮減了系統(tǒng)的重量?!?br /> ???
李裕正強調(diào):“在生產(chǎn)制造方面,亞智科技也有自己的專利,可以讓垂直電鍍在反應(yīng)完成之后,快速地凈空圈子,使電鍍均勻性大于90%。此外,在細線路制作上面,我們也可以提供給客戶一些特殊需求的設(shè)計制作?!?br /> ???
李裕正最后指出,“對RDL解決方案提供商最為重要的就是,給客戶提供一個能夠指導生產(chǎn)制造的規(guī)劃,避免生產(chǎn)中的波動造成制程上的變異。”
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