集微連線：板級(jí)封裝潛力無窮 RDL工藝勇挑大梁

作者：李曉延

（集微網(wǎng)報(bào)道）有著年復(fù)合增長率30%的扇出型板級(jí)封裝，將在2025年實(shí)現(xiàn)4億美元的市場規(guī)模。這個(gè)封裝技術(shù)的后起之秀，因?yàn)楦m合大型封裝的批量生產(chǎn)，被業(yè)內(nèi)人士一致看好。特別是5G、AIoT和HPC應(yīng)用不斷崛起，給了這項(xiàng)技術(shù)更大的發(fā)展空間。而作為實(shí)現(xiàn)扇出型板級(jí)封裝的核心技術(shù)，RDL（Redistribution Layer，重布線層）更是為實(shí)現(xiàn)芯片的異構(gòu)集成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

為了更好理清RDL在面板級(jí)封裝中的重要性，RDL技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和怎樣的的解決方案能幫助廠商應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，本期集微連線“未來封裝趨勢與殺手級(jí)應(yīng)用市場——你所不知道的RDL整合技術(shù)大揭秘”中， 廈門云天半導(dǎo)體科技有限公司董事長于大全、深圳中科四合科技有限公司 CTO丁鯤鵬、Manz亞智科技股份有限公司技術(shù)處長李裕正圍繞扇出型板級(jí)封裝和RDL技術(shù)的技術(shù)發(fā)展，如何更全面地立即和掌握RDL解決方案進(jìn)行了全面的解讀和展望。

扇出型板級(jí)封裝潛力無窮

扇出型板級(jí)封裝（以下簡稱板級(jí)封裝）與扇出型晶圓級(jí)封裝幾乎同時(shí)出現(xiàn)，以不同的路線來實(shí)現(xiàn)同樣的目標(biāo)。兩者相比較的話，于大全認(rèn)為扇出型板級(jí)封裝有更大的尺寸，封裝的單個(gè)成本更低，引發(fā)了行業(yè)極大的關(guān)注度。

李裕正也持相同的觀點(diǎn)，“扇出型板級(jí)封裝的先進(jìn)程度、解析度都非常好，但是成本目前還是較高?！彼仓赋隽松瘸鲂桶寮?jí)封裝的三個(gè)挑戰(zhàn)：一是基板增大帶來的重量增加，二是基板增大帶來的均勻性問題，三是銅導(dǎo)線制程在生產(chǎn)中的問題。

于大全認(rèn)為扇出型板級(jí)封裝的實(shí)現(xiàn)包含了非常多的裝備工藝難點(diǎn)，后續(xù)也將面臨精度、效率、速度等一系列挑戰(zhàn)。

據(jù)他介紹，當(dāng)前扇出型板級(jí)封裝有兩條技術(shù)路線，一是像三星電機(jī)為三星公司的AP處理器采用該技術(shù)，這需要非常強(qiáng)有力的客戶來做支撐；二是原來做QFN的MOSFET等產(chǎn)品，用基板類的工藝路徑來實(shí)現(xiàn)板級(jí)封裝，這條路線更為合理。

板級(jí)封裝已經(jīng)在業(yè)界逐漸開始流行。據(jù)丁鯤鵬介紹，國際一流的封裝廠，如長電、日月光、矽品都在做板級(jí)封裝，大陸地區(qū)的合肥矽邁、中科四合、重慶矽磐微也都實(shí)現(xiàn)了批量出貨。

對(duì)于該技術(shù)的發(fā)展前景，于大全認(rèn)為：“扇出型板級(jí)封裝有非常多的挑戰(zhàn)，目前所適應(yīng)的產(chǎn)品類型還不夠豐富，但隨著工藝的進(jìn)一步成熟，成本進(jìn)一步降低，還有市場進(jìn)一步擴(kuò)大，將是非常有發(fā)展?jié)摿Φ囊粋€(gè)封裝技術(shù)?！?/p>

RDL是重要的連接點(diǎn)

如何將尺寸極小但功能強(qiáng)大的芯片放到印刷電路板上做成一個(gè)系統(tǒng)，就需要封裝技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。要讓封裝技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，就必要依賴互聯(lián)技術(shù)的微縮化?！鞍寮?jí)封裝的重點(diǎn)就是互聯(lián)技術(shù)的微縮，進(jìn)而促進(jìn)器件的微縮。”李裕正表示。

RDL可以把不同的芯片連接在一起，所以是一個(gè)非常重要的互聯(lián)技術(shù)。于大全表示：“實(shí)現(xiàn)扇出型封裝的一種重要方法就是RDL first，需要在晶圓和面板上做高精的布線?！?/p>

異構(gòu)集成通過再布線來進(jìn)行I/O的變換，就需要以RDL來實(shí)現(xiàn)多芯片的堆疊。于大全指出RDL的作用越來越重要，在封裝中的成本占比日益增加。

他同時(shí)指出，隨著技術(shù)進(jìn)一步的精細(xì)化，銅互聯(lián)要實(shí)現(xiàn)微納或者納米級(jí)別的組織調(diào)控，采用自由取向的再布線技術(shù)，實(shí)際上對(duì)RDL的研發(fā)也提出了很苛刻的要求。

從工藝細(xì)節(jié)的演進(jìn)上來看，RDL的出現(xiàn)也是一個(gè)必然現(xiàn)象。丁鯤鵬表示：“晶圓上的焊盤大部分是鋁焊盤，無論是做晶圓級(jí)封裝還是板級(jí)封裝，因?yàn)殇X金屬不易做后續(xù)處理，都需要用另外的金屬來覆蓋鋁，RDL就應(yīng)運(yùn)而生。”

除了異構(gòu)集成，李裕正認(rèn)為RDL的應(yīng)用空間非常寬廣，“無源器件從原本的SMT慢慢進(jìn)展到集成式，將進(jìn)一步把RDL整合到工藝中，形成一個(gè)系統(tǒng)電路?！?/p>

同時(shí)，現(xiàn)在封裝載板處于缺貨的狀態(tài)，如果將RDL技術(shù)應(yīng)用到mini LED或者是Micro LED的組裝上，就可以解決這個(gè)問題。

以完整解決方案來應(yīng)對(duì)RDL的挑戰(zhàn)

隨著封裝廠對(duì)RDL的使用增多，挑戰(zhàn)也在不斷增加?！霸赗DL制程中，會(huì)遇到加工尺寸中的開窗大小，對(duì)金屬層厚度的掌控，銅導(dǎo)線跟鋁焊盤結(jié)合的可靠性等一系列問題?！倍■H鵬希望RDL工藝設(shè)備的兼容性更好，給封裝廠提供更多助力。

李裕正表示，RDL解決方案提供商正在從多方面來滿足封裝廠的需求，像亞智科技就可以提供完整的板級(jí)RDL制程規(guī)劃，覆蓋了生產(chǎn)制造的全過程。

在很多工藝細(xì)節(jié)的處理上，亞智科技做了很多精細(xì)的設(shè)計(jì)。李裕正表示：“亞智科技提供了特殊的設(shè)計(jì)來處理沉重的基板，對(duì)材料的翹曲也做了專門的應(yīng)對(duì)措施。”

另外，在容易與基板接觸的部分，亞智科技也會(huì)做特殊的處理，在短時(shí)間內(nèi)可以完成顯影、剝膜及蝕刻的部分，使均勻性達(dá)到90%以上。

李裕正指出，板級(jí)封裝非常重要的一點(diǎn)，就是讓銅的電鍍膜能夠均勻成長在大基板上。“考慮到基板已經(jīng)很重，亞智科技專門開發(fā)了無治具的模組，可以讓基板直接密合到反應(yīng)槽上，而不需要另外承載的治具，大幅縮減了系統(tǒng)的重量?！?/p>

李裕正強(qiáng)調(diào)：“在生產(chǎn)制造方面，亞智科技也有自己的專利，可以讓垂直電鍍在反應(yīng)完成之后，快速地凈空圈子，使電鍍均勻性大于90%。此外，在細(xì)線路制作上面，我們也可以提供給客戶一些特殊需求的設(shè)計(jì)制作。”

李裕正最后指出，“對(duì)RDL解決方案提供商最為重要的就是，給客戶提供一個(gè)能夠指導(dǎo)生產(chǎn)制造的規(guī)劃，避免生產(chǎn)中的波動(dòng)造成制程上的變異?！?/p>

編輯：fqj