不同封装技术下单个元件的贴装面积

5G时代下，各类消费电子产品趋向轻巧、多功能、低功耗发展，半导体封装正向着高度集成的方向发展。

而为了在更小的封装面积下容纳更多的引脚数，晶圆级封装（WLP）也开始受到越来越多的关注。

一、什么是晶圆级封装？

晶圆级封装，即将晶圆作为加工对象，直接在整片晶圆上进行CSP封装及测试，最后再切割成单个器件，同时具备更多的功能集成，尺寸也更小，可直接贴装到基板或印刷电路板上。

1.传统封装

2.晶圆级封装

这样改变之后，芯片设计和封装设计就能统一考虑，能够简化供应链、缩短生产周期且降低成本。

目前所谓的晶圆级封装一般分为Fan-in和Fan-out两种，下面展开讲讲。

二、Fan-in封装

Fan-in封装即标准的WLP工艺，封装后的尺寸与IC裸晶的原尺寸几乎等同，直接贴装到基板或印刷电路板上，大大降低加工成本、提升加工效率。

由于中间没有载体，焊球直接植于硅基材上，其敏感度远超BGA，有效增加了数据传输的频宽并减少了信号损耗，数据传输速度和稳定性大幅提升；同时没有塑封料或陶瓷包封，其散热能力也更强。

Fan-in封装已成为目前移动/消费应用的主流封装技术，与基于基板的封装相比，它提供了成本更低的解决方案。

三、Fan-out封装

Fan-out封装是基于晶圆重构技术，将测试合格的芯片重新埋置到晶圆上，然后按照与标准WLP 工艺类似的步骤进行封装，得到的实际封装面积要大于裸晶。

由于实际封装面积要大于芯片面积，在面积扩展的同时也可以增加其它有源器件及无源元件，形成SiP。

Fan-out封装可实现小芯片和异构集成，预计将在未来几年内随着5G、AI和自动驾驶的发展得到普及。

先进封装技术已经成为高性能芯片的必选项，在可预见的未来，晶圆级封装对传统封装技术的替代将成为趋势。

从上文我们可以看到，晶圆级封装与传统封装最关键的区别就是——将封装好的晶圆切割成片后，直接贴装到基板或印刷电路板上，单个元件体积缩小了数倍。

不同封装技术下单个元件的贴装面积

不仅如此，晶圆级封装的焊球直径更小，焊球间距更小（范围在0.3mm-0.5mm之间），所以在固晶时需要更精准的对位及取放压力。

这意味着，采用更柔性、更好控制的高精度电机来进行操作，才更能匹配先进晶圆封装的贴装需求。

国奥直线旋转电机助力提供更柔性固晶方案，双向线性致动器和软着陆能够精准地控制力量，重复定位精度可达+/- 2μm，能更轻柔地触碰晶片表面，进行准确的真空取放。

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来源：国奥科技GOALTECH、半导体行业观察

责任编辑：haq