江苏中科智芯先进封装研究院与时代同行

2022年11月17日,江苏中科智芯先进封装研究院（API）正式揭牌成立，研究院将聚焦在半导体高端封装互连技术、晶圆级扇出型封装（Fanout WLP）和扇出系统集成（FO SiP）、高端测试技术等领域的技术研发。突破当前晶圆级先进封装及其相关芯片的技术瓶颈，特别是解决从独立自主技术到规模化量产的关键问题，形成具有自主知识产权的可产业化特色的晶圆级封装测试技术。并对封装工艺、可靠性、产品失效分析等问题进行攻关，全面掌握关键性技术，并进行成果转化；同时在人才培养、产学研结合等方面积攒经验，推动中科智芯立足集成电路封测行业创新研发新动力,保持在国内先进封装的科技创新这一赛道处于第一方阵，提高我国IC封测产业在国际半导体产业格局中的话语权和地位。

晶圆级扇出型封装研发工作主要聚焦在Chip First & Face Up or Down封装，包括封装结构验证、高温工艺导致晶圆翘曲、晶圆形貌与重布线结构的内在关系等,并充分利用模拟仿真与实验数据进行对比验证。通过扇出包封芯片的几何尺寸与塑封料的物理特性等因素的影响,优化重布线工艺与薄膜应力分布。

我们的研究成果表明晶圆级扇出封装结构中,固态颗粒状环氧塑封树脂比液体状态更适合做扇出塑封材料。塑封料的热膨胀系数对晶圆翘曲行为有显着影响,主要原因是封装结构中不同材料之间的热膨胀系数不匹配,杨氏模量决定材料的刚性；封装结构的几何形态是重要的影响因子,比如芯片厚度与晶圆翘曲程度成反比、环氧树脂层的厚度与芯片封装之面积则与晶圆翘曲成正比、在z轴方向芯片之上的额外塑封层厚度（Mold Cap）对于晶圆翘曲影响最为明显；此外，晶圆内在芯片外围与晶圆边缘处是主要应力集中区域、在重布线密集和上下层互连等区域的应力集中也比较大。

封装芯片厚度对于晶圆翘曲的影响程度大致可以总结为：

（1）薄芯片封装：芯片厚度＞塑封树脂厚度＞芯片在扇出封装体内面积比；

（2）厚芯片封装：塑封树脂厚度＞芯片厚度＞芯片在扇出封装体内面积比。

封装的几何结构也对封装质量有重要影响，额外的塑封层厚度随着其厚度变小与芯片相比的占比降低,如此工艺也可以用来改善晶圆翘曲程度。

展望未来，中科智芯在先进封装FOWLP、Bumping、WLCSP、FCCSP/FCBGA、HD（High Density）FO, 2.5D/3D IC、FO SiP、Chiplet PKG等高端封测领域，不断进行技术研发，突破现有技术瓶颈，并及时推出量产规模的产品方案，打造国际一流的封测企业。

审核编辑黄宇