在当今以移动为中心的世界,随着越来越多的芯片被添加到产品内部,设计师面临的主要挑战是如何保持产品的轻薄。对此,我们看到越来越多的移动产品中使用晶圆级封装(WLP)芯片。WLP指的是在晶圆级同时对众多芯片进行封装、老化、测试的技术,而不是将其在单个封装单元上进行。
WLP通过消除对焊接线(以及焊盘)的需要,减少了半导体的封装尺寸和整体厚度。WLP方案有许多种(Bump/Pillar, Fan-In, Fan-Out, Through Silicon Via或TSV等),但大多数可以广泛而简单地分为扇入(Fan-In)或扇出(Fan-Out)技术。扇入方案适用于200mm和300mm的晶圆尺寸,芯片有足够的面积把所有的I/O接口都放进去;而当I/O数量需要的面积大于原来的die面积时,就需要扇出方案。
这些技术都扩展了晶圆厂原有的工艺流程,利用传统的晶圆厂工具来建立互连。
我们看到对WLP集成方案的需求正在增长,以支持多种多样的新摩尔定律(More-than-Moore,简称MtM)设备类型。其中,微机电系统(MEMS)、CMOS图像传感器(CIS)、发光二极管(LED)、电源管理、无线、模拟和混合信号集成电路等技术方面的增长显著。
MtM设备的这种混合正在推动领先的外包封装测试公司(OSATs)和垂直整合制造公司(IDM)的路线图,以使用300mm工具和已有的200mm设备来增强他们的WLP技术。市场研究公司Yole Development预测,到2020年,WLP技术的复合年增长率(CAGR)将超过7%,市场价值将超过300亿美元。
Applied为300mm和200mm晶圆加速采用WLP提供了帮助,通过提供创新的解决方案解决了几个制造挑战。其中,应用的Nokota™电化学沉积(ECD)系统能够确保晶圆片在整个电镀过程中保持完全密封,以保护其免受潜在损伤。该系统灵活的单室设计还允许在不同的工艺流程之间进行快速的、工厂内的重新配置,使其成为处理WLP方案、产品组合和容量需求不断增长下的理想选择。
Applied使用几个研发设备来适应WLP的变化。在凸点下金属化(UBM)和焊料凸点的情况下,开发涉及TSV的封装方案,Applied在中国西安的一家工厂和在蒙大拿州Kalispell的封装、电镀和清洗(PPC)部门都支持研发,并在那里进行ECD开发和演示。对于300mm WLP工艺和解决方案,我们在新加坡的应用包装开发中心安装了一套系统。
随着WLP技术在≤200mm和300mm工艺上的应用不断增加,越来越多的客户希望在他们的晶圆上看到完整集成的端到端解决方案。在大功率、高亮度LED和MEMS领域的许多客户正在利用Applied提供的WLP集成流程开发他们自己的150mm和200mm WLP解决方案。我们能够通过我们的系统帮助客户缩短他们的过程开发时间。
原文链接:http://blog.appliedmaterials.com/mobile-centric-world-drives-new-packaging-trends
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