2022年11月17日,江蘇中科智芯先進封裝研究院(API)正式揭牌成立,研究院將聚焦在半導體高端封裝互連技術、晶圓級扇出型封裝(Fanout WLP)和扇出系統集成(FO SiP)、高端測試技術等領域的技術研發。突破當前晶圓級先進封裝及其相關芯片的技術瓶頸,特別是解決從獨立自主技術到規;慨a的關鍵問題,形成具有自主知識產權的可產業化特色的晶圓級封裝測試技術。并對封裝工藝、可靠性、產品失效分析等問題進行攻關,全面掌握關鍵性技術,并進行成果轉化;同時在人才培養、產學研結合等方面積攢經驗,推動中科智芯立足集成電路封測行業創新研發新動力,保持在國內先進封裝的科技創新這一賽道處于第一方陣,提高我國IC封測產業在國際半導體產業格局中的話語權和地位。 晶圓級扇出型封裝研發工作主要聚焦在Chip First & Face Up or Down封裝,包括封裝結構驗證、高溫工藝導致晶圓翹曲、晶圓形貌與重布線結構的內在關系等,并充分利用模擬仿真與實驗數據進行對比驗證。通過扇出包封芯片的幾何尺寸與塑封料的物理特性等因素的影響,優化重布線工藝與薄膜應力分布。 我們的研究成果表明晶圓級扇出封裝結構中,固態顆粒狀環氧塑封樹脂比液體狀態更適合做扇出塑封材料。塑封料的熱膨脹系數對晶圓翹曲行為有顯著影響,主要原因是封裝結構中不同材料之間的熱膨脹系數不匹配,楊氏模量決定材料的剛性;封裝結構的幾何形態是重要的影響因子,比如芯片厚度與晶圓翹曲程度成反比、環氧樹脂層的厚度與芯片封裝之面積則與晶圓翹曲成正比、在z軸方向芯片之上的額外塑封層厚度(Mold Cap)對于晶圓翹曲影響最為明顯;此外,晶圓內在芯片外圍與晶圓邊緣處是主要應力集中區域、在重布線密集和上下層互連等區域的應力集中也比較大。 封裝芯片厚度對于晶圓翹曲的影響程度大致可以總結為: (1)薄芯片封裝:芯片厚度>塑封樹脂厚度>芯片在扇出封裝體內面積比; (2)厚芯片封裝:塑封樹脂厚度>芯片厚度>芯片在扇出封裝體內面積比。 封裝的幾何結構也對封裝質量有重要影響,額外的塑封層厚度隨著其厚度變小與芯片相比的占比降低,如此工藝也可以用來改善晶圓翹曲程度。 展望未來,中科智芯在先進封裝FOWLP、Bumping、WLCSP、FCCSP/FCBGA、HD(High Density)FO, 2.5D/3D IC、FO SiP、Chiplet PKG等高端封測領域,不斷進行技術研發,突破現有技術瓶頸,并及時推出量產規模的產品方案,打造國際一流的封測企業。 |