长电科技ECP极小尺寸扇出封装解决方案（下篇）

2023-01-14 1936次

目前，由于5G随着通信、安全雷达、无人机等方面的快速发展，市场对通信模块微型化、轻量化、高性能、低成本的需求日益增长，给半导体制造商带来了复杂的技术和制造挑战。

先进的包装技术在这一产业创新趋势中发挥着越来越重要的作用，也成为促进集成电路产业持续发展的关键因素。本文将介绍长电技术ECP包装的技术优势和应用范围。

长电技术的ECP包装可以实现芯片的五面包装保护，有效解决晶圆弯曲问题，实现小芯片、大风扇比风扇包装。可用于集成包装、光屏蔽、机械保护和可靠性增强、小型包装和多芯片包装。

ECP封装技术优势

来料芯片减薄后划成单颗，通过芯片键合工艺将芯片面朝下置于贴双面胶膜的载体硅上，然后使用包覆膜对芯片进行包覆整平，此时已实现芯片的5面包覆。

紧接着需要在包覆膜背面键合支撑硅片，随后去掉载体硅片便得到重构晶圆。在重构晶圆上完成重新布线和金属凸块工艺后，通过磨划便得到最终封装体。在整个制造过程中，键合的硅片作为支撑体一直存在直至磨片，可以有选择地通过磨片来去掉支撑硅或者保留在封装体中。图1分别为来料芯片及最终实现扇出型ECP工艺封装体。

图1：扇出型ECP来料芯片(左)和最终封装体(右)

ECP工艺最终可以实现200μm厚度而无需背露芯片的超薄型五面封装，而封装体背面键合支撑硅，也可以有效地提高封装体的弯曲强度和板上机械热循环可靠性。

运用该技术可以实现增强型WLCSP扇入封装，扇入型封装工艺可以实现最小封装尺寸解决方案，降低晶圆生产制造及测试成本，同时满足便携产品短小轻薄的特点，主要可应用于I/O接点数不多的工艺。侧壁及底部实现包覆膜保护，可以有效提高封装体对抗机械应力及外部环境变化。

图2：扇出型ECP封装体

ECP封装应用范围

ECP技术主要实现在以下方面的应用，集成封装，光屏蔽，机械保护及可靠性增强，小尺寸封装和多芯片封装等。针对单芯片扇出型封装技术，可以降低有效成本。

如图3所示，受限于I/O数量及引脚间距，采用WLCSP封装的芯片尺寸需0.8mm*0.8mm，但是通过扇出型ECP封装技术并在保持引脚数目和间距的要求下，可以将芯片尺寸设计降低至0.55mm*0.47mm，晶圆上的有效芯片数量便可达到一倍以上的提升。

图3：小尺寸WLCSP与扇出型封装对比

相比起WLCSP，ECP在该方面的应用可以有效地降低客户成本。而芯片周围的包覆膜材料起到了机械保护的作用，避免了WLCSP芯片因后续工艺操作转移而造成的碎裂风险，该尺寸也是扇出型ECP封装在小尺寸芯片封装的应用。

图4为采用扇出型ECP技术实现的射频模块封装体，通过将不同功能和数量的芯片集成在一个封装体内，在芯片的周围制作电路布线，实现芯片间的互连，进而制备具有系统功能的封装体。

图4：多芯片扇出ECP封装体

继ECP封装技术，长电科技还深耕多维扇出集成技术XDFOITM(X-Dimensional Fan-out Integration, XDFOITM)。

XDFOI为一种以2.5D TSV-less为基本技术平台的封装技术，在线宽/线距可达到2um/2um的同时，还可以实现多层布线层、 2D，2.5D和3D多种异构封装。

相比2.5D TSV封装，具有更低的有效成本、更灵活的架构设计，更好的性能、更佳的可靠性，是一种适用于FPGA、CPU、GPU、ASIC、APU、AI、网络通讯和5G互联芯片等高端产品，同时也提供小芯片(Chiplet)及异构封装 (HIP Heterogeneous Integration Package)的系统封装的解决方案。