光刻胶大厂发生爆炸！什么是晶圆级封装？

滤波器 2022-03-02 19:29

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1. 光刻胶大厂发生爆炸！

当地时间1日下午13时50分左右，位于日本宫崎县延冈市的一家大型工厂突然发生爆炸，附近多处建筑受到损坏。

综合日本《朝日新闻》等媒体报道，事发地为日本旭化成公司东海工厂。附近的川岛小学方面称，爆炸时现场发出“咚”的一声巨响，教学楼一层的玻璃窗也被震碎。

在涉事工厂以南约1公里处的港口小学，目击者也听到了明显的爆炸声，校舍窗户被震得开始摇晃。一位教师表示，“最初以为是地震，但地面没有摇晃，就感觉可能是火山喷发。”

据旭化成延冈分公司称，这个工厂主要制造炸隧道或矿山等工程用和国防用的火药材料，爆炸发生在厂内的实验设施内。目前已确认至少有一人受伤，而另一人失踪。具体爆炸原因还在调查中。

该工厂是否涉及光刻胶等业务还待进一步跟踪调查。

爆炸还对工厂附近的几处住宅造成了轻微的基础设施损坏。距离JR延冈车站东北方约5公里处，有多座工厂的地带。

事发在当地将近下午2时（北京时间下午1时），距离JR延冈车站东北方约5公里处，有多座工厂的地带。事发地点周边有多家民房的窗户玻璃被震碎。

旭化成还是全球光刻胶主要供应商之一，资料显示，旭化成成立于 1922 年，总部设于日本东京，是日本排名前三位的综合性化工企业集团，年销售额约合 1200 亿人民币。集团下设化学、建筑、电子、医疗四大业务板块。

目前旭化成是世界最大的5家滤膜制造企业之一。世界上很多净水厂都在使用旭化成的滤膜来净化水资源。旭化成也是日本最大的医用透析器（人工肾）制造商，占据日本三分之一的市场份额。旭化成还是全球四大锂电池隔膜巨头之一。此外，旭化成还是全球光刻胶主要供应商之一。同时，旭化成旗下还生产半导体芯片。

2. 什么是晶圆级封装？

晶圆级封装(Wafer Level Packaging，缩写WLP)是一种先进的封装技术，因其具有尺寸小、电性能优良、散热好、成本低等优势，近年来发展迅速。根据Verified Market Research 研究数据，晶圆级封装市场 2020 年为 48.4 亿美元，预计到 2028 年将达到 228.3 亿美元，从 2021 年到 2028 年的复合年增长率为 21.4%。（https://www.ab-sm.com/）

一、晶圆级封装VS传统封装

在传统晶圆封装中，是将成品晶圆切割成单个芯片，然后再进行黏合封装。不同于传统封装工艺，晶圆级封装是在芯片还在晶圆上的时候就对芯片进行封装，保护层可以黏接在晶圆的顶部或底部，然后连接电路，再将晶圆切成单个芯片。

相比于传统封装，晶圆级封装具有以下优点：

1、封装尺寸小

由于没有引线、键合和塑胶工艺，封装无需向芯片外扩展，使得WLP的封装尺寸几乎等于芯片尺寸。

2、高传输速度

与传统金属引线产品相比，WLP一般有较短的连接线路，在高效能要求如高频下，会有较好的表现。

3、高密度连接

WLP可运用数组式连接，芯片和电路板之间连接不限制于芯片四周，提高单位面积的连接密度。

4、生产周期短

WLP从芯片制造到、封装到成品的整个过程中，中间环节大大减少，生产效率高，周期缩短很多。

5、工艺成本低

WLP是在硅片层面上完成封装测试的，以批量化的生产方式达到成本最小化的目标。WLP的成本取决于每个硅片上合格芯片的数量，芯片设计尺寸减小和硅片尺寸增大的发展趋势使得单个器件封装的成本相应地减少。WLP可充分利用晶圆制造设备，生产设施费用低。

二、晶圆级封装的工艺流程

图 WLP工艺流程

晶圆级封装工艺流程如图所示：

1、涂覆第一层聚合物薄膜，以加强芯片的钝化层，起到应力缓冲的作用。聚合物种类有光敏聚酰亚胺（PI）、苯并环丁烯（BCB）、聚苯并恶唑（PBO）。

2、重布线层（RDL）是对芯片的铝/铜焊区位置重新布局，使新焊区满足对焊料球最小间距的要求，并使新焊区按照阵列排布。光刻胶作为选择性电镀的模板以规划RDL的线路图形，最后湿法蚀刻去除光刻胶和溅射层。

3、涂覆第二层聚合物薄膜，是圆片表面平坦化并保护RDL层。在第二层聚合物薄膜光刻出新焊区位置。

4、凸点下金属层（UBM）采用和RDL一样的工艺流程制作。

5、植球。焊膏和焊料球通过掩膜板进行准确定位，将焊料球放置于UBM上，放入回流炉中，焊料经回流融化与UBM形成良好的浸润结合，达到良好的焊接效果。

三、晶圆级封装的发展趋势

随着电子产品不断升级换代，智能手机、5G、AI等新兴市场对封装技术提出了更高要求，使得封装技术朝着高度集成、三维、超细节距互连等方向发展。晶圆级封装技术可以减小芯片尺寸、布线长度、焊球间距等，因此可以提高集成电路的集成度、处理器的速度等，降低功耗，提高可靠性，顺应了电子产品日益轻薄短小、低成本的发展要需求。