用于扇出型面板級(jí)封裝嵌入式線路和2合1 RDL


原標(biāo)題:用于扇出型面板級(jí)封裝嵌入式線路和2合1 RDL
扇出型面板級(jí)封裝(Fan - Out Panel Level Package,F(xiàn)O - PLP)是一種先進(jìn)的封裝技術(shù),它結(jié)合了面板級(jí)封裝的大尺寸、高效率優(yōu)勢(shì)和扇出型封裝的高集成度特點(diǎn)。嵌入式線路和2合1重布線層(Redistribution Layer,RDL)是FO - PLP中的關(guān)鍵技術(shù)要素,對(duì)提升封裝的性能、可靠性和集成度起著重要作用。
嵌入式線路
1. 概念與作用
概念:嵌入式線路是將線路直接嵌入到封裝基板內(nèi)部的一種技術(shù)。在FO - PLP中,嵌入式線路可以替代傳統(tǒng)的表面布線方式,使線路布局更加緊湊,減少信號(hào)傳輸路徑的長(zhǎng)度。
作用
提高集成度:通過(guò)將線路嵌入基板,可以在有限的空間內(nèi)布置更多的線路,從而實(shí)現(xiàn)更高的芯片集成度,滿足電子產(chǎn)品小型化、輕薄化的需求。例如,在智能手機(jī)等便攜式設(shè)備中,嵌入式線路技術(shù)可以使芯片封裝尺寸更小,為其他組件騰出更多空間。
改善信號(hào)完整性:縮短了信號(hào)傳輸路徑,減少了信號(hào)在傳輸過(guò)程中的衰減和干擾,提高了信號(hào)的完整性和傳輸速度。對(duì)于高速信號(hào)傳輸?shù)膽?yīng)用,如5G通信芯片封裝,嵌入式線路技術(shù)尤為重要。
增強(qiáng)可靠性:嵌入式線路被基板材料包裹,受到更好的保護(hù),不易受到外界環(huán)境的影響,如濕氣、灰塵等,從而提高了封裝的可靠性。
2. 制造工藝
基板制備:首先制備適合嵌入式線路的基板材料,通常采用有機(jī)基板或玻璃基板。在基板上預(yù)先形成一些凹槽或孔洞,用于后續(xù)線路的嵌入。
線路制作:通過(guò)光刻、電鍍等工藝在基板的凹槽或孔洞中制作線路。光刻工藝用于定義線路的圖案,電鍍工藝則用于沉積金屬線路材料,如銅。
平坦化處理:在完成線路制作后,對(duì)基板表面進(jìn)行平坦化處理,使基板表面平整,以便后續(xù)的芯片貼裝和其他封裝工藝。
2合1 RDL
1. 概念與優(yōu)勢(shì)
概念:2合1 RDL是指在FO - PLP中,將原本需要兩層RDL實(shí)現(xiàn)的功能集成到一層RDL中。RDL的作用是將芯片的焊盤重新分布到更大的面積上,以便與外部電路進(jìn)行連接。
優(yōu)勢(shì)
降低成本:減少了一層RDL的制作,降低了材料成本和工藝成本。RDL的制作通常需要使用光刻膠、金屬薄膜等材料,以及光刻、蝕刻等復(fù)雜工藝,減少一層RDL可以顯著降低封裝成本。
減小封裝厚度:由于減少了一層RDL,封裝的整體厚度得以減小,有利于電子產(chǎn)品向更輕薄的方向發(fā)展。
提高生產(chǎn)效率:簡(jiǎn)化了封裝工藝流程,減少了工藝步驟,從而提高了生產(chǎn)效率。
2. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
線路布局優(yōu)化:由于要將兩層RDL的功能集成到一層,需要對(duì)線路布局進(jìn)行精心優(yōu)化。采用先進(jìn)的EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)工具,合理規(guī)劃線路的走向和間距,避免線路之間的干擾。
信號(hào)分層與隔離:在2合1 RDL中,仍然需要對(duì)不同類型的信號(hào)進(jìn)行分層和隔離。例如,將高速信號(hào)和低速信號(hào)分開布局,將電源信號(hào)和地信號(hào)進(jìn)行良好的隔離,以保證信號(hào)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
與芯片和外部電路的兼容性:2合1 RDL的設(shè)計(jì)要充分考慮與芯片焊盤和外部電路的兼容性。確保芯片的焊盤能夠準(zhǔn)確地連接到RDL上,并且RDL的引腳布局能夠與外部電路板相匹配。
嵌入式線路與2合1 RDL在FO - PLP中的協(xié)同應(yīng)用
1. 提升封裝性能
信號(hào)傳輸優(yōu)化:嵌入式線路縮短了信號(hào)傳輸路徑,而2合1 RDL通過(guò)合理的線路布局和信號(hào)分層,進(jìn)一步優(yōu)化了信號(hào)傳輸。兩者協(xié)同作用,可以顯著提高信號(hào)的傳輸速度和質(zhì)量,減少信號(hào)延遲和失真。
熱管理改善:嵌入式線路和2合1 RDL的集成設(shè)計(jì)可以使芯片的熱量分布更加均勻,有利于熱量的散發(fā)。通過(guò)合理的線路布局和基板材料選擇,可以提高封裝的散熱性能,保證芯片在穩(wěn)定的溫度下工作。
2. 推動(dòng)封裝技術(shù)發(fā)展
滿足新興應(yīng)用需求:隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等新興技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)芯片封裝的集成度、性能和可靠性提出了更高的要求。嵌入式線路和2合1 RDL在FO - PLP中的應(yīng)用,為滿足這些新興應(yīng)用需求提供了有效的解決方案。
促進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)升級(jí):這兩種技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了封裝產(chǎn)業(yè)向更高集成度、更低成本、更高效率的方向發(fā)展。促進(jìn)了封裝工藝和材料的創(chuàng)新,帶動(dòng)了整個(gè)封裝產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)。
面臨的挑戰(zhàn)與解決方案
1. 挑戰(zhàn)
工藝復(fù)雜性:嵌入式線路和2合1 RDL的制造工藝相對(duì)復(fù)雜,需要高精度的設(shè)備和技術(shù)。例如,在嵌入式線路制作過(guò)程中,光刻和電鍍工藝的精度要求很高,稍有不慎就可能導(dǎo)致線路缺陷。
可靠性驗(yàn)證:由于采用了新的封裝技術(shù),對(duì)封裝的可靠性驗(yàn)證提出了更高的要求。需要建立完善的可靠性測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn),以確保封裝在各種環(huán)境條件下都能穩(wěn)定工作。
2. 解決方案
加強(qiáng)工藝研發(fā):加大對(duì)嵌入式線路和2合1 RDL制造工藝的研發(fā)投入,提高工藝的精度和穩(wěn)定性。引入先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),如高精度的光刻機(jī)、電鍍?cè)O(shè)備等。
完善可靠性測(cè)試體系:建立全面的可靠性測(cè)試體系,包括高溫高濕測(cè)試、溫度循環(huán)測(cè)試、機(jī)械沖擊測(cè)試等。通過(guò)大量的測(cè)試數(shù)據(jù),分析封裝的可靠性問(wèn)題,并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。
嵌入式線路和2合1 RDL在扇出型面板級(jí)封裝中具有重要的應(yīng)用價(jià)值,它們通過(guò)提高集成度、改善信號(hào)完整性、降低成本等方式,推動(dòng)了封裝技術(shù)的發(fā)展。然而,在應(yīng)用過(guò)程中也面臨著一些挑戰(zhàn),需要通過(guò)加強(qiáng)工藝研發(fā)和完善可靠性測(cè)試體系等措施來(lái)解決。
責(zé)任編輯:David
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