半导体扇出封装大战当前,中国新势力长电科技、华天科技或成最大黑马?

与非网 中字

WLP封装有两种主要类型-芯片级封装(CSP)和扇出(fan-out)。 CSP有时被称为扇入式。KLA-Tencor高级营销总监Pieter Vandewalle表示:“封装类型的发展和进化主要是由最终应用推动的。扇入式/扇出式WLP主要由移动应用推动,这些应用需要高性能、高能效的薄而且小的封装形式。”

扇入式和扇出式封装有些许的不同。其中一个主要区别就是这两种封装类型集成再分配层(RDL)的方式。RDL是将封装的一部分和另一部分电气连接在一起的铜金属连接线。RDL是由线宽和间距来衡量的,如上所述,低密度扇出封装的线宽和间距大于8um。

在扇入式封装中,RDL向内走线,因此,当IO数量到达200个左右,层间互联间距在0.6mm时,扇入式封装就有些力不从心了。

但在扇出式封装中,RDL可以向内走线,也可以向外走线,从而可以实现具有更多I/O数量且更薄的封装。ASE工程高级主管John Hunt说:“在扇出式封装中,你扩大了可用的封装面积。”

图3 扇入 vs. 扇出封装

在高密度扇出式封装使用方面,苹果是领头羊。之前,智能手机的应用处理器使用层叠封装技术(PoP),存储器放在顶层,应用处理器放在底层。

因为技术成熟而且价格低廉,许多智能手机原始设备制造商仍然在坚持使用PoP技术。但是,当层间互联间距到0.8mm左右时,PoP技术就有些力不从心了。所以苹果公司在最新款的iPhone手机的应用处理器上转向了扇出式封装技术。苹果最新的A11处理器基于台积电的10nm工艺,使用台积电的InFO扇出封装技术,可以实现更小、更薄的封装。

在其它应用场景中,客户可能会将数字、模拟和射频等不同类型的器件集成到扇出式封装中,其中,数字芯片可能采用先进工艺,而模拟和射频器件则使用成熟的老工艺。

采用先进工艺的器件和成熟老工艺的裸片可以分开,然后在同一个封装中互联起来。Hunt说:“采用扇出式封装,你可以把多个裸片均匀或非均匀地组合成一个电气互连的封装。我们不仅可以将多个裸片放在一个封装中,而且还可以放入MEMS、滤波器、晶体和被动器元件。”

扇出式封装并不是将多个裸片集成到一个封装内的唯一方案。事实上,客户还有很多种选择,包括2.5D/3D、扇出、系统级封装(SiP)和引线键合技术。

根据TechSearch的统计,现如今,75%到80%的IC封装采用了一种称为引线键合的老互连方案。在这种方案中,一个被称为引线接合器的系统使用细导线将一个芯片缝合到另一个芯片或衬底上。

在高端市场,OSAT厂商提供2.5/3D方案,这是一种使用硅通孔(TSV)的芯片堆叠技术。同时,SiP方案可以结合一系列裸片和被动元件,以实现一个独立的功能。

哪种多裸片封装技术更好呢?这取决于具体应用。“采用扇出式封装还是SiP封装取决于应用、带宽需求和实际可用的资源。和引线键合式器件相比,它们都能实现性能的显著提升,”TEL子公司TEL NEXX的战略业务发展总监Cristina Chu说,“ 在复杂的FPGA器件中,缩短上市时间是SiP方案的主要优势。在某些情况下,这些SiP甚至可以将来自不同工艺节点的组件结合在同一个封装中。”

传统扇出和新兴扇出类型

在2005年左右,飞思卡尔和英飞凌分别推出了各自首个扇出式封装类型。

2006年,飞思卡尔推出了一种名为“再分配芯片封装(RCP)”的扇出技术,2010年,飞思卡尔将RCP许可给了Nepes。Nepes在韩国建设了一条使用RCP技术的300mm生产线。TechSearch的Vardaman表示:“Nepes正在生产雷达和物联网模块。(2015年,恩智浦收购了飞思卡尔。)

英飞凌的eWLB技术最初是为蜂窝电话中的基带芯片设计的。英飞凌现在仍然拥有用于雷达模块的200mm eWLB生产线,Vardaman说。

2007年,英飞凌还将eWLB技术授权给了ASE,一年之后,又与STATS ChipPAC达成了类似的协议。 后来,英飞凌将eWLB许可给了后来被Amkor收购的Nanium。这些授权协议赋予这些OSAT厂商使用eWLB封装的权利。

最初,eWLB是一种单芯片封装,但是最终,这种技术逐渐进化到更复杂的可集成被动元件的多芯片形式。

图4 eWLB产品组合

声明: 本文系OFweek根据授权转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们。
侵权投诉

下载OFweek,一手掌握高科技全行业资讯

还不是OFweek会员,马上注册
打开app,查看更多精彩资讯 >
  • 长按识别二维码
  • 进入OFweek阅读全文
长按图片进行保存