摘要：扇出型板级封装工艺与扇出型晶圆级封装工艺大体一致，区别在于封装尺寸的变化和载体的不同，不同板级扇出封装工艺的区别主要在于重布线层的先后顺序，本文分述如下：

半导体工程师 2025年01月31日 09:22 北京

板级封装工艺

扇出型板级封装工艺与扇出型晶圆级封装工艺大体一致，区别在于封装尺寸的变化和载体的不同，不同板级扇出封装工艺的区别主要在于重布线层的先后顺序，本文分述如下：

板级封装与晶圆级封装对比

板级封装工艺介绍

板级封装面临的挑战

板级封装与晶圆级封装对比

扇出型晶圆级封装作为封装技术的一种，其特点是将芯片封装在尺寸相对固定的晶圆内，如8英寸或12英寸，且通常具备2/2微米的线宽和线距。然而，扇出型板级封装则采用了不同的策略，它将芯片封装在规格更大的方形基板上，虽然具体的尺寸标准在业界尚未统一，但这一变化带来了显著的优势。

首先，更大的基板尺寸意味着能够容纳更多的芯片，且方形基板相比圆形晶圆具有更高的面积使用率。

在封装行业中，板级封装的发展受到了多种因素的驱动。首先，它显著提高了生产效率和面积使用效率，从而实现了成本的降低。其次，由于板级封装的面积较大，芯片可以更加灵活地组合嵌入到PCB中，这大大提升了封装产品的电学性能和热学性能，同时也提高了组件密度。最后，板级封装减少了塑模材料的应用，直接将芯片贴合到PCB上，从而增加了I/O接点数的数量，提高了封装产品的稳定性。

为了加快板级封装的发展步伐，可以根据功能需求发展大面积的设备，并借助其他领域已有的技术条件来进一步升级和发展板级封装技术。

板级封装工艺介绍

扇出型板级封装工艺与扇出型晶圆级封装工艺在基本原理上相似，但两者在封装尺寸和载体选择上存在差异。而不同的板级扇出封装工艺之间的主要区别在于重布线层（RDL）的先后顺序。目前，主流的工艺是Chip first-face down工艺，其流程如下：

首先，将芯片进行切割分离，筛选出合格的芯片并按顺序排列。然后，使用环氧树脂进行塑封，将临时键合胶和临时载体通过紫外光进行分离。接下来，在芯片表面进行RDL的制作与锡球的植入，最终完成封装。这一工艺因其过程简洁且易于批量操作而得到了广泛应用。

在芯片封装的过程中，RDL是关键工艺之一。与晶圆级封装的重布线工艺相比，板级封装工艺在RDL的制作上略有不同。它主要采用PCB载板工艺中常用的绝缘半固化胶片来进行线路重布。其中，有两种主要的方法：SAP+PCB技术和PCB/ABF半固化胶片/SAP+LDI技术。

SAP+PCB技术的工艺流程如下：

将合格的芯片（KGD）面朝上放置在金属载体上，并进行粘贴固定；

在整个面板的KGD顶部涂覆感光树脂，作为RDL的绝缘层；

对感光树脂进行曝光和显影处理，然后在表面溅射上一层种子层；

利用光刻技术对重新分布的内部连接进行图形化处理；

进行电镀铜操作，剥离光刻胶并蚀刻种子层，形成所需的线路结构；

涂覆阻焊油墨，并在表面植入锡球；

最后，将面板和树脂层切割成单独的封装单元。

PCB/ABF半固化胶片/SAP+LDI技术的工艺流程则如下：

在芯片上层压ABF绝缘半固化胶片，作为RDL的绝缘层；

对半固化胶片进行激光钻孔处理，然后通过化学镀铜形成种子层；

涂覆光刻胶后进行曝光和显影处理，然后在PCB上电镀铜，获得第一层RDL；

剥离光刻胶并蚀刻种子层后，重复以上步骤以获得其他所需的RDL层；

最终的RDL层可用作接触焊盘，在焊盘表面植入锡球后进行切割处理，形成单个封装单元。

这两种技术各有优势，SAP+PCB技术更适用于需要较高结构支撑和稳定性的封装场景，而PCB/ABF半固化胶片/SAP+LDI技术则在降低成本和实现更薄的绝缘层及导电层方面具有优势。

板级封装面临的挑战

板级封装作为封装技术的新趋势，尽管具有诸多优势，但其要成为主流的封装技术还需克服一系列挑战：

行业标准缺失：

目前，板级封装面临的最大瓶颈之一是行业标准的缺乏。由于各家厂商采用不同的技术路线和封装尺寸的基板，这导致了先进封装技术及其后端供应链的配套难题。扇出型板级封装技术本身较为复杂，且各家技术存在差异，因此短期内难以形成统一的行业标准。一些厂商选择从小尺寸向大尺寸过渡的方案，这也进一步加剧了标准统一的难度。

设备投资与定制化需求：

板级封装对设备精度和难度的要求远高于晶圆级封装，因此设备投资更大。加之缺乏统一的行业标准，设备需求多为定制化，这进一步增加了研发和生产的投入。而由于回报有限，这种高投入可能抑制了板级封装技术的快速发展。

技术整合与工艺挑战：

板级封装涉及从晶圆到基板的重新排布，这带来了不同材质整合、尺寸变化、翘曲度管理等一系列技术挑战。此外，制作高密度RDL线路也是板级封装中的一大难题。这些技术挑战需要不断研发和创新来克服。

工艺步骤与技术难度增长：

随着封装尺寸的放大，并非所有步骤都仅仅是物理尺寸上的放大。一些工艺步骤的技术难度呈指数级增长，超越了物理尺寸的范畴。例如，芯粒的抓取和放置精度及速度要求更高，这对相关技术和设备提出了新的挑战。这些挑战需要更加精密和高效的工艺解决方案来应对。

综上所述，板级封装在成为主流封装技术之前，需要克服行业标准缺失、设备投资与定制化需求、技术整合与工艺挑战以及其他技术难度增长等多方面的挑战。只有不断研发创新、优化工艺流程、推动行业标准制定，才能促进板级封装技术的快速发展和广泛应用。

来源于学习那些事，作者小陈婆婆

半导体工程师半导体行业动态，半导体经验分享，半导体成果交流，半导体信息发布。半导体培训/会议/活动，半导体社群，半导体从业者职业规划，芯片工程师成长历程。241篇原创内容公众号