晶圆级封装：流程与优势解析和晶圆级芯片清洗剂介绍

以下是针对微电子封装工艺技术中先进封装（晶圆级封装）的工艺流程与优势的全解析，结合权威资料整理：

一、晶圆级封装（WLP）的核心逻辑

与传统封装“先切割晶圆，再单独封装芯片”不同，晶圆级封装是在整片晶圆上完成封装工艺后，再切割为独立芯片。

• 类比：传统封装如分切面团后单独烘烤小蛋糕；晶圆级封装如先烤制完整蛋糕再分切。

• 定义：任何在晶圆层级完成全部或部分加工的封装技术均属WLP范畴，诞生于2000年左右，追求更高效率与更低成本。

二、晶圆级封装工艺流程

关键步骤：

1. 材料准备

• 基板、焊膏、重布线层（RDL）材料（如光敏聚酰亚胺PI、苯并环丁烯BCB）准备。

2. 重布线层（RDL）工艺（核心技术）

• 方案1：聚合物+电镀铜（成本低，主流方案）；

• 方案2：大马士革工艺+CMP研磨（成本高，用于高端需求）。

• 涂覆聚合物薄膜（PI/BCB/PBO）→光刻开孔→溅射Ti/Cu阻挡层/种子层→电镀铜形成线路→多层叠加。

• 作用：重新布局芯片I/O端口，实现电气互联扩展，类似“封装内部的PCB”。

• 流程：

• 工艺方案：

3. 凸点制作（Bumping）

• 在RDL上制作锡球，通过掩膜定位焊膏→回流焊接形成连接点。

4. 晶圆级测试与切割

• 整片晶圆完成封装后测试，筛选不良品，最后切割为单颗芯片。

流程总结：材料准备 → RDL布线 → 凸点制作 → 测试/切割。

三、晶圆级封装的核心优势

1. 尺寸与集成度突破

• 封装尺寸≈芯片尺寸：省略外围预留空间，实现1:1芯片级封装（WLCSP），满足移动终端微型化需求。

• 多芯片集成：支持滤波器、射频开关、放大器等器件在晶圆上集成，形成系统级封装（SiP），减少PCB占用。

2. 性能提升

• 高频特性优化：

• 传统引线键合产生寄生电感/电容，影响高频响应；

• WLP通过短互连线路降低信号损耗（如5G滤波器高频稳定性提升）。

• 电气性能增强：RDL布线减少传输延迟与电磁干扰，提升信号完整性。

3. 成本与效率优势

• 成本降低：

• 批量处理整片晶圆，减少单芯片封装工序；

• 封装尺寸减小，降低PCB制造成本。

• 效率提升：

• 晶圆级测试提前淘汰不良品，减少后续环节浪费；

• 设计协同：芯片与封装设计一体化，缩短开发周期。

四、常见问题与解决方向

五、未来发展趋势

1. 扇出型（Fan-Out WLP）：突破芯片尺寸限制，实现更高密度互联。

2. 异构集成：与2.5D/3D封装结合，通过硅中介层整合逻辑、存储芯片。

3. 材料创新：低温固化聚合物、高导热介质提升散热能力。

先进封装晶圆级芯片清洗剂选择：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

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