晶圓級WLP微球植球后清洗與WLP微球植球技術工藝介紹

今天小編為大家帶來一篇關于晶圓級WLP微球植球后清洗與WLP微球植球技術工藝介紹~

晶圓級封裝（Wafer Lever Package，WLP）是以BGA技術為基礎，將百微米級的焊錫球放置到刻好電路的晶圓上，是一種經過改進和提高的CSP。WLP封裝具有較小封裝尺寸與較佳電性表現的優勢，目前多應用于輕薄短小的消費性IC的封裝應用。

一、 WLP封裝工藝：

 晶圓級封裝，是屬于芯片尺寸封裝（CSP）的一種。所謂芯片尺寸封裝是當芯片（Die）封裝完畢后，其所占的面積小于芯片面積的120%。晶圓級封裝與傳統封裝工藝不同，傳統封裝將芯片上壓點和基座上標準壓點連接的集成電路封裝都是在由晶圓上分離出來的芯片上進行的，這種工藝造成了前端晶圓制造工藝與用于生產最終集成電路的后端裝配和封裝的自然分離。晶圓級封裝是在在完成封裝和測試后，才將晶圓按照每一個芯片的大小來進行切割，統一前端和后端工藝以減少工藝步驟，封裝后的體積與IC裸芯片尺寸幾乎相同，能大幅降低封裝后的IC尺寸，是真正意義上的芯片尺寸封裝。一片12inch的晶圓上一般有750～1500個裸片，與單個芯片封裝相比，每個裸片的封裝成本可以降低一個數量級。晶圓級芯片封裝工藝流程如圖1所示。

二、WLP植球技術：

晶圓級封裝采用凸點技術（Bumping）作為其I/O電極，晶圓上形成凸點有三種方式：電鍍方式、印刷錫膏方式和植球方式，三種方式的比較如表1所示。

鑒于電鍍方式和印刷錫膏方式的缺點，業界一直在尋找替代解決方案，晶圓級植球技術的突破恰好滿足了這一需求，并且隨著多層堆疊技術(MCM)的發展，要求晶圓與晶圓間具有高精度的多引腳的100um級的互聯，晶圓級植球技術可以穩定地實現。

下面分析晶圓級微球植球機工作過程：

1）上料機械手對晶圓盒（Cassette）中的晶圓進行檢測（Mapping）；

2）將晶圓取出放置到晶圓預對位裝置（Aligner)上進行對位；

3）然后機械手將晶圓放置于X-Y-Z-θ植球平臺上；

4 ）利 用超 精密 金屬 模板 印刷 技術 將助 焊劑（Flux）涂敷在晶圓的焊盤上；

5）利用金屬模板植球技術手動或自動將焊錫球放置于晶圓上；

6）最后將植球后的晶圓收回晶圓盒。

三、先進封裝-晶圓級WLP微球植球后清洗：

先進封裝產品芯片焊后封裝前，基板載板焊盤上的污染物有多種，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境中的濕氣，通電后發生電化學遷移，形成樹枝狀結構體，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、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關注的呢？助焊劑或錫膏普遍應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，這些物質在所有污染物中的占據主導，從產品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產品質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引發接觸電阻增大，嚴重者導致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質量。

針對先進封裝產品芯片焊后封裝前，基板載板焊盤、電子制程精密焊后清洗的不同要求，合明科技在水基清洗方面有比較豐富的經驗，對于有著低表面張力、低離子殘留、配合不同清洗工藝使用的情況，自主開發了較為完整的水基系列產品，精細化對應涵蓋從半導體封裝到PCBA組件終端，包括有水基清洗劑和半水基清洗劑，堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑等。具體表現在，在同等的清洗力的情況下，合明科技的兼容性較佳，兼容的材料更為廣泛；在同等的兼容性下，合明科技的清洗劑清洗的錫膏種類更多（測試過的錫膏品種有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌；測試過的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分），清洗速度更快，離子殘留低、干凈度更好。

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