晶圓級芯片封裝的發(fā)展趨勢、應(yīng)用場景與晶圓級芯片封裝清洗介紹

一、晶圓級芯片封裝概述

晶圓級芯片封裝（Wafer Level Chip Scale Packaging，縮寫 WLCSP）是一種先進(jìn)的封裝技術(shù)，它在芯片制造完成后，直接對整個晶圓進(jìn)行封裝和測試，然后再切割成單個芯片。這種技術(shù)因?yàn)榫哂谐叽缧?、電性能?yōu)良、散熱好、成本低等優(yōu)勢，近年來得到了快速發(fā)展。根據(jù)市場研究，WLCSP 的市場在 2020 年達(dá)到了 48.4 億美元，并且預(yù)計到 2028 年將增長至 228.3 億美元，復(fù)合年增長率為 21.4%。

 二、WLCSP 與傳統(tǒng)封裝的比較

相比于傳統(tǒng)的晶圓封裝技術(shù)，WLCSP 在封裝尺寸、傳輸速度、連接密度和生產(chǎn)周期等方面具有明顯優(yōu)勢：

 1.封裝尺寸：由于 WLCSP 沒有引線、鍵合和塑膠工藝，封裝尺寸幾乎等于芯片尺寸，這使得封裝更加緊湊，適合于高密度應(yīng)用。

 2.傳輸速度：WLCSP 一般具有較短的連接線路，因此在高頻環(huán)境下表現(xiàn)出較高的傳輸速度。

 3.連接密度：WLCSP 可以運(yùn)用數(shù)組式連接，使得芯片和電路板之間的連接不限制于芯片四周，從而提高了單位面積的連接密度。

 4.生產(chǎn)周期：WLCSP 的整個生產(chǎn)過程中的中間環(huán)節(jié)較少，因此生產(chǎn)效率高，周期大幅縮短。

 5.工藝成本：WLCSP 在硅片層面上完成封裝測試，以批量化的生產(chǎn)方式達(dá)到成本最小化的目標(biāo)。成本取決于每個硅片上合格芯片的數(shù)量，隨著芯片設(shè)計尺寸的減小和硅片尺寸的增大，封裝成本相應(yīng)減少。

 三、WLCSP 的工藝流程

 WLCSP 的工藝流程包括涂覆聚合物薄膜、重布線層（RDL）、涂覆第二層聚合物薄膜、凸點(diǎn)下金屬層（UBM）制作、植球等多個步驟。這些步驟旨在保護(hù)芯片、減少布線長度和焊球間距，最終實(shí)現(xiàn)高密度、高性能的封裝產(chǎn)品。

四、WLCSP 的發(fā)展趨勢

 隨著電子產(chǎn)品不斷升級換代，智能手機(jī)、5G、AI 等新興市場對封裝技術(shù)提出了更高要求。這促使封裝技術(shù)朝著高度集成、三維、超細(xì)節(jié)距互連等方向發(fā)展。WLCSP 技術(shù)能夠減小芯片尺寸、布線長度和焊球間距，從而提高集成電路的集成度、處理器的速度等，降低功耗，提高可靠性。這種技術(shù)順應(yīng)了電子產(chǎn)品日益輕薄短小、低成本的發(fā)展需求。未來，WLCSP 技術(shù)將繼續(xù)降低成本，提高可靠性水平，并擴(kuò)大在大型 IC 方面的應(yīng)用。

 結(jié)論

 晶圓級芯片封裝是一種先進(jìn)的封裝技術(shù)，它在多個方面優(yōu)于傳統(tǒng)封裝技術(shù)。隨著市場需求的增長和技術(shù)的不斷進(jìn)步，WLCSP 將繼續(xù)在集成電路行業(yè)中發(fā)揮重要作用。

 五、晶圓級芯片封裝的應(yīng)用場景

晶圓級芯片封裝（WLCSP）作為一種先進(jìn)的封裝技術(shù)，因其具有尺寸小、電性能優(yōu)良、散熱好、成本低等優(yōu)勢，在現(xiàn)代電子行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。以下是根據(jù)搜索結(jié)果總結(jié)的幾種應(yīng)用場景：

 1. 高性能計算

 在高性能計算領(lǐng)域，如服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等，晶圓級封裝技術(shù)能夠提供更小的封裝尺寸、更高的集成度和更低的功耗，從而滿足高性能計算設(shè)備的緊湊化、高效率化需求。這種技術(shù)的應(yīng)用有助于提高計算能力，降低能源消耗，滿足數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用場景的高速運(yùn)算和低能耗要求。

 2. 物聯(lián)網(wǎng)

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，晶圓級封裝技術(shù)適用于各種小型、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。由于其尺寸小、重量輕的特點(diǎn)，晶圓級封裝可以幫助實(shí)現(xiàn)更小巧的物聯(lián)網(wǎng)終端，滿足市場需求對于便攜性和低功耗的要求。

3. 移動通信

在移動通信領(lǐng)域，晶圓級封裝技術(shù)可以應(yīng)用于手機(jī)、基站等設(shè)備。通過對芯片進(jìn)行晶圓級封裝，可以實(shí)現(xiàn)更短的連接線路，提高高效能要求下的性能，如高頻下的表現(xiàn)。此外，晶圓級封裝還能減少中間環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，這對于成本敏感的移動通信市場來說是非常有利的。

4. 小型化和低價化產(chǎn)品

 晶圓級芯片尺寸封裝（WLCSP）符合消費(fèi)電子發(fā)展的需求和趨勢，如智能手機(jī)、平板電腦等。WLCSP封裝能夠優(yōu)化封裝產(chǎn)業(yè)鏈，減少測試環(huán)節(jié)，降低封裝成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體后段與前段的技術(shù)對接，提高生產(chǎn)效率。

 5. 系統(tǒng)級封裝（SiP）

 系統(tǒng)級封裝（SiP）是晶圓級封裝技術(shù)的一種應(yīng)用，它通過將多個芯片和/或內(nèi)插器封裝在一起，形成了一個高度集成的系統(tǒng)。這種方法常用于移動設(shè)備市場，可以做到非常緊湊以適應(yīng)空間限制，并且將所有需要的功能打包到一個結(jié)構(gòu)中。

 綜上所述，晶圓級芯片封裝技術(shù)在高性能計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動通信以及追求小型化和低價化的消費(fèi)電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著封裝技術(shù)的不斷發(fā)展，我們可以預(yù)見晶圓級芯片封裝將在更多領(lǐng)域取得突破，推動半導(dǎo)體行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

 六、晶圓級芯片封裝清洗：

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。