低成本倒裝芯片技術(shù)

1. 簡介

在過去的幾年中，作為高 級封裝創(chuàng)新的推動力，已經(jīng)從個人電腦和筆記本電腦向智能手機(jī)和平板電腦轉(zhuǎn)移。在一個已經(jīng)適應(yīng)多種包裝品種的行業(yè)領(lǐng)域，我們相信我們現(xiàn)在正朝著所謂的“五大技術(shù)”高 級封裝平臺的方向邁進(jìn)。這些包括低成本倒裝芯片，晶圓級芯片級封裝（WLCSP），MEMS，基于層壓板的高級系統(tǒng)級封裝（SiP）和基于晶圓的高級SiP。在本博客系列中，我們將提供對每個平臺的深入了解。弟一部分專注于低成本倒裝芯片。

2. 什么是倒裝芯片

首先，與其他四個平臺不同，倒裝芯片不是封裝系列或類型，而是一種互連方法，該方法使用凸塊而不是引線鍵合將管芯連接到封裝基板。在倒裝芯片的情況下，相對于封裝周邊，在管芯面積的表面上形成連接，這與引線鍵合一樣。倒裝芯片技術(shù)可實現(xiàn)許多球柵陣列封裝系列。盡管WLCSP還使用了互連凸點，但WLCSP與倒裝芯片封裝之間的主要區(qū)別在于WLCSP沒有封裝基板。而是在擠壓之后將管芯直接安裝在印刷電路板上。

雖然WLCSP已成為滿足移動產(chǎn)品要求的首 選封裝，但WLCSP達(dá)到了受其裸片尺寸和可支持I / O數(shù)量限制的地步。根據(jù)YoleDéveloppement的說法，該值大約為500，通常在8x8mm2的包裝中。許多人將扇出晶圓級封裝（FOWLP）視為解決日益嚴(yán)重的I / O問題的方法，因為它可以通過將占位面積擴(kuò)大到略大于裸片尺寸來實現(xiàn)更高的密度，并且據(jù)認(rèn)為其成本也低于晶圓級封裝。倒裝芯片的替代 ; 但是，我們不同意。我們認(rèn)為，當(dāng)今出現(xiàn)的低成本倒裝芯片解決方案將是更可行的替代方案，并且將成為WLCSP退出市場的下一個封裝平臺。

您可能會驚訝地發(fā)現(xiàn)與“倒裝芯片”相關(guān)的“低成本”一詞，因為倒裝芯片封裝的早期采用者是諸如CPU，GPU和芯片組之類的高性能設(shè)備。然而，隨著倒裝芯片工藝的成熟，相關(guān)的成本隨后降低了，同時仍保持了性能優(yōu)勢，使其成為其他設(shè)備的理想平臺，例如RF，FPGA，ASIC，存儲器，CMOS圖像傳感器，LED等。 。實際上，蕞新的低成本倒裝芯片解決方案不僅在成本上比FOWLP更具競爭力，而且隨著不斷采用更新的方法，它們在薄型方面也具有競爭力。

此外，盡管蕞近對FOWLP進(jìn)行了大肆宣傳，但重要的是要記住，低成本倒裝芯片封裝目前在高級封裝市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。為什么？因為對于大多數(shù)應(yīng)用程序，它仍然是比FOWLP更好的選擇。實際上，FOWLP當(dāng)前僅適用于一小部分的移動，無線，醫(yī)療和軍 事應(yīng)用。

盡管許多行業(yè)分析家表示，與倒裝芯片CSP（FCCSP）相比，FOWLP是WLCSP的低成本替代品，但我們發(fā)現(xiàn)FOWLP僅在封裝體尺寸與管芯尺寸之比幾乎相同或僅在更低時才更低。稍大。圖1很好地說明了這一點。重新分發(fā)層（RDL）的成本是封裝總成本的組成部分。標(biāo)準(zhǔn)WLCSP的RDL成本蕞低，盡管如前所述，其封裝尺寸僅 限于芯片尺寸。隨著車身尺寸與裸片尺寸的比率增加，從價格角度來看，低成本FCCSP結(jié)構(gòu)變得更加有利。當(dāng)封裝體尺寸大于裸片尺寸的1mm以上時，在晶圓級重新分布的成本就變得足夠高，使得FCCSP是成本的蕞佳途徑。

圖1  隨著封裝對芯片比例的增加，FOWLP和FCCSP之間的成本差異更大

3. 結(jié)束語

顯然，隨著倒裝芯片的不斷發(fā)展，與大多數(shù)扇出封裝相比，倒裝芯片仍然更經(jīng)濟(jì)，更可靠。我們相信我們對低成本FCCSP技術(shù)的投資已產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟(jì)，并正在降低單位成本。它的用途已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計算，移動和無線市場。它正在擴(kuò)展到汽車和醫(yī)療領(lǐng)域，以及低成本應(yīng)用的下一波浪潮：物聯(lián)網(wǎng)的可穿戴設(shè)備市場。選擇倒裝芯片技術(shù)還是扇出型封裝技術(shù)，主要是根據(jù)應(yīng)用成本和未來需求趨勢進(jìn)行抉擇。

本系列文章的第二篇我們將關(guān)注《晶圓級芯片封裝技術(shù)》。