芯片级封装有助于便携式医疗设备减小尺寸并减轻重量 (芯片封装难吗)
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图1.WLCSP封装首先,由于消除了第一级封装(塑封材料、引脚架构或有机基板),因而可以节省大幅空间。例如,一个8引脚WLCSP所占电路板面积仅相当于一个8引脚SOIC的8%。其次,由于消除了标准塑封中使用的线焊和引脚,因而可以减小电感,提高电气性能。另外,由于消除了引脚架构和塑封材料,因而可以减轻重量,降低封装厚度。无需底部填充,因为可以使用标准表贴(SMT)组装设备。最后,低质芯片在焊锡固化期间具有自动对齐特性,有利于提高装配成品率。封装结构WLCSP在结构上可分为两类:直接凸点和再分配层(RDL)。直接凸点WLCSP包括一个可选的有机层(聚酰亚胺),充当芯片活性面的应力缓冲层。聚酰亚胺覆盖着芯片上除焊盘周围开口之外的所有区域。该开口上喷涂有或镀有一层凸点下金属(UBM)。UBM由不同的金属层叠加而成,充当扩散层、阻挡层、浸润层和抗氧化层。将焊球滴落(这是其称为落球的原因)在UBM上,并经回流形成*凸点(图2)。图2.直接凸点WLCSP运用RDL技术,可以把针对线焊设计的芯片(焊盘沿外围排列)转换成WLCSP。与直接凸点不同,这类WLCSP采用了两个聚酰亚胺层。第一个聚酰亚胺层沉淀在芯片上,使焊盘保持*。然后喷涂或镀上一层RDL,把外围阵列转换成面积阵列。然后,构造工艺与直接凸点相同,包括第二层聚酰亚胺、UBM和落球(图3)。图3.再分配层(RDL)WLCSP落球后则是晶圆背面研磨、激光打标、测试、分离及卷带和卷盘。在背面研磨工序之后,还可选择施用背面层压板,以减少切割时造成的芯片脱离问题,简化封装处理工作。最佳PCB设计实践电路板设计的关键参数为焊盘开口、焊盘类型、焊盘表面和电路板厚度。基于IPC标准,焊盘开口等于UBM开口。对于0.5mm间距WLCSP,典型焊盘开口为μm,0.4mm间距WLCSP为μm(图4)。
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