技术里程碑达成 FOPLP全面爆发指日可待

来源:爱集微 #亚智科技#
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 汽车电子的快速发展让扇出型封装的重要性愈发明显。因为适合汽车中的功率、传感器、通信及处理器芯片,一辆新能源汽车中半导体价值的77%都将以扇出型封装来生产,而这其中的66%又可以归属于FOPLP(板级扇出封装)技术。作为扇出封装的后起之秀,FOPLP正在以更低成本、更大灵活性而受到全行业的瞩目。

近日,高科技设备制造商Manz 集团,以优异的设备制程经验以及机电整合能力,打造新一代板级扇出封装中的细微重布线路层(RDL)生产线,生产面积达业界最大基板尺寸700mm x 700mm,创下板级扇出型封装生产效率的新里程碑,也为FOPLP的进一步升级创造了必要条件。

潜力无限的FOPLP

最早的FOPLP从显示面板生产线转换而来,借鉴了FOWLP的思路和技术,采用了更大的面板,因此可以量产出数倍于大尺寸晶圆的封装产品。而且,其基板选材更加灵活,可以采用玻璃基板或是金属基板。由于比FOWLP的封装尺寸更大、成本更低,FOPLP很快就成为了先进封装领域的新热点。

随着高阶IC封装载板的成本居高不下和产能供不应求,而FOPLP生产工艺的良率持续获得改善,其在单芯片封装、多芯片与异质整合中的应用不断增加,已取代了部分FOWLP的市场,并正在向高精度制程发展。Yole数据显示,2022年FOPLP的市场空间大约是11.8亿美元,预计到2026年将增长到43.6亿美元。

 FOPLP的市场预期

Manz亚智科技总经理林峻生指出,FOPLP最初针对的市场与FOWLP市场并不重合,如APE、PMIC等就非常适合FOPLP,可以充分发挥其成本、散热等方面的优势,这也是业内非常看好FOPLP前景的原因。

FOPLP的核心技术就是RDL。该技术在晶圆表面沉积金属层和介质层并形成相应的金属布线图形,来对芯片的 I/O 端口进行重新布局,将其布置到新的、节距占位可更为宽松的区域。通过RDL技术将不同的芯片整合在单一封装体中,可以使板级封装实现更细线宽线距,达到与晶圆级封装相当的效果。

 RDL技术的重要性

RDL将助推异构集成的发展。将不同工艺单独制造的芯片封装在一起,需要通过RDL来进行I/O的变换,最终实现多芯片的堆叠。当接下来几年出现外观、性能、功耗和完整性更高水平的异构集成时,RDL就是不同芯片之间相互通信的最好实现途径。同时,采用板级RDL可以制作高品质的精细线路,形成一个大面积的面板,从而大幅降低封装成本。

实现FOPLP的新突破

FOPLP要全面发展,面临的制约因素还有不少,由于在工艺实现的过程中涵盖了多种设备、工艺难点,面临精度、效率和速度等多重挑战。其中,面板尺寸和组装工艺未能标准化是FOPLP应用的最大障碍。同时,FOPLP封装尺寸虽大,良率还不及FOWLP,所以提高良率也是其发展重点。

Manz集团亚洲区研发部协理李裕正博士指出FOPLP的生产面对的三大挑战:大尺寸基板移载、大面积均匀图案和大面积均匀电镀,而这正是MANZ 板级RDL解决方案所针对的重点。

图 Manz板级封装 RDL解决方案

Manz新一代板级封装 RDL生产线以大面积电镀制作精密的RDL层铜线路,克服电镀与图案化均匀度、分辨率与高度电气连接性的挑战,涵盖传统强项湿法化学工艺的洗净、显影、蚀刻、剥膜与关键电镀铜设备,同时实现全线的自动化生产。

在大面积板级封装生产时,要达成高均匀线路重分布层的实践,电镀设备是关键。李裕正博士表示,Manz创新杯式垂直电镀系统设计,不需笨重密封的阴极治具,多分区阳极设计,能达成高均匀性电镀,使电镀均匀性达到90%以上,最小线宽/线距达到5μm /μ5m。

同时,搭配无治具基板之高精度移载与上下板技术,Manz开发新移载架构,取代机械手臂,以缩小系统占地面积。并结合真空吸盘设计,无损基板且避免断电掉板之生产问题。

此外,Manz还积极整合材料商、上下游设备商,为客户提供全部RDL生产设备及工艺规划服务,从自动化、材料使用与环保多维度协助客户打造高效生产解决方案并优化制程良率及降低制造成本。

李裕正博士告诉集微网,Manz还将继续提升解决方案的电镀均匀度,目标是达到95%以上,并进一步实现高电流密度的电镀,让整个生产线的效能持续提升。

作为在板级制程工艺、湿法化学工艺、自动化生产设备等领域拥有的三十多年经验的厂商,Manz在全球首先提供了板级RDL整厂生产设备。并且,Manz的湿法化学工艺设备已拥有8,000多套安装经验,客户涵盖全球前十大半导体、IC载板、面板厂。此次,Manz推出以市场为导向的板级封装RDL一站式整体解决方案,也彰显了其打造共荣共赢的板级封装供应链生态的决心。

Manz集团亚洲区总经理林峻生特别指出:“我们将继续发挥自身在技术和市场方面的积累,通过整合,积极推动板级封装实现产业化落地,全方位推进国内在先进封装的发展,为整个产业生态的建设贡献出更多的力量。”

责编: 张轶群
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