先进封装技术之FOPLP（扇出面板级封装）：优势、劣势与市场发展综合分析

一、技术概述

扇出面板级封装（Fan-Out Panel Level Packaging, FOPLP）是在扇出型封装基础上，将传统圆形晶圆基板替换为方形面板基板进行芯片封装的创新技术。该技术通过重新布线层（RDL）工艺，将芯片分布在大面板上进行互连，显著提高了封装效率和性能。

二、核心优势

1. 显著的成本效益

• 超高面积利用率：方形基板利用率高达95%以上（FOWLP技术面积使用率<85%）

• 规模经济效益：以600mm×600mm面板为例，面积为12寸晶圆载板的5.1倍，单片产出数量大幅提升

• 材料高效利用：光敏材料有效利用率从FOWLP的20%提升至85%以上

• 成本大幅降低：面板级封装成本比晶圆级封装低约66%

2. 优异的性能特性

• 高I/O密度与电气性能：更低的电感和电容效应，适合高速通信需求

• 优化的热管理：通过优化封装结构和材料选择，提供更好的散热性能

• 高集成度：可在单一封装内集成多个芯片、无源元件和连接

• 更薄的封装厚度：缩短芯片与散热片之间的距离，有利于散热

3. 生产效率提升

• 高产出效率：单次曝光面积是FOWLP的4倍以上，大幅提高产能

• 生产灵活性：适合大批量生产，生产周期更短

• 简化工艺流程：无载板（Substrate-less）封装，不需要封装载板和引线

三、主要挑战与劣势

1. 技术挑战

• 翘曲问题：大面积面板在不同温度下的膨胀和收缩不一致，导致组装过程中易出现翘曲、材料收缩和芯片移位

• 封装密度：与FOWLP相比，当前封装密度较低

• 工艺一致性：需要在更大面积上实现工艺的均匀性和一致性

2. 设备与标准化问题

• 设备投资巨大：从300mm圆形晶圆转换到最大650mm×650mm的矩形面板需要大量投资

• 缺乏统一标准：面板尺寸规格繁多（300mm×300mm、510mm×415mm、600mm×600mm等），陷入"没有最大，只有更大"的怪圈

• 设备兼容性：面板级封装与当前晶圆级封装数据系统不完全兼容

3. 市场与产业化挑战

• 初期产品局限：当前产品主要限于低密度应用，未充分发挥低成本优势

• 产业链不完善：需要开发特殊的检测及测量工具，打造完整产业生态链

• 需求量有限：目前需求量还较低，设备供应商开发整条产线热情不足

四、核心应用市场

1. 智能手机领域

• 应用芯片：电源管理IC（PMIC）、射频模组和音讯扩大器等

• 5G应用：满足5G手机对体积、散热、I/O接口的高要求

• 优势体现：提供更薄、更小的封装形式，减少功耗并容纳更多I/O

2. 物联网与可穿戴设备

• 应用场景：智慧家庭感测器、可穿戴装置（如健身手环）

• 优势体现：高产出特性适合强调轻薄短小和成本控制的设备

• 芯片类型：MCU、通讯芯片封装

3. 汽车电子领域

• 应用芯片：功率元件、感测器、通讯和运算控制芯片

• 实际案例：汽车资讯娱乐系统、连线模组中的中功率芯片

• 市场验证：欧洲一线车用半导体公司已采用相关技术

4. 高效能运算与AI领域（未来重点）

• 技术潜力：被视为HPC/AI领域的突破口之一

• 应用方向：扩增单一封装内芯片和HBM记忆体的数量

• 产业动态：台积电和矽品与AMD、NVIDIA研究将AI GPU由传统矽中介层改为面板级基板封装

• 发展前景：预计2027-2028年起在高阶HPC芯片上开始量产

5. 射频与高频芯片领域

• 应用优势：扇出布线有利于实现天线封装一体化、降低连接损耗

• 适用场景：5G基地台或小型基地台的收发器模组

五、市场发展预测

1. 市场规模预测

• DSCC报告：全球FOPLP（含玻璃基板封装）市场规模将以29%的年复合成长率扩张，未来数年增至约29亿美元

• Yole Group分析：纯粹的面板级封装市场将由2024年的约1.6亿美元成长至2030年的6亿美元，年复合增长率约27%

• Yole Intelligence预测：FOPLP市场规模将从2022年的4100万美元增长至2028年的2.21亿美元，复合年增长率32.5%

• 市场份额：FOPLP在FOWLP市场中的占比将从2022年的2%攀升至2028年的8%

2. 发展时间线

• 2025年：迈向商业化的起跑期，手机、IoT、车用等成熟芯片的FOPLP封装出货量开始爬升

• 2026-2027年：随着产能扩大、良率提升，被更多IC设计公司采用

• 2027年左右：预计进入技术成熟阶段，应用于AI GPU等芯片封装场景

• 2027-2028年：有望在高阶HPC芯片上开始量产

3. 产业布局动态

• 台积电：成立专门研发团队和生产线，预计3年内有成果

• 日月光：布局超过5年，预估2025年第二季设备到位

• 力成：2016年设立FOPLP生产线，2019年量产，2021年扩充产线

• 群创：布局FOPLP三项制程，预计2024年底量产

• 成都奕斯伟：布局Fan out板级封测系统，项目于2021年开工

4. 技术发展趋势

• 玻璃基板崛起：在机械、物理、光学等性能上具有明显优势，成为行业关注焦点

• 间距缩小：业界希望芯粒与芯粒间的间距达到2微米（当前量产最低5微米）

• 材料创新：玻璃基板表面更光滑，同样面积下开孔数量更多，提升芯片间互连密度

六、结论

FOPLP作为先进封装技术的重要发展方向，凭借其显著的成本优势、高产出效率和优异的性能特性，在智能手机、物联网、汽车电子等领域已展现出广泛应用前景，并有望在未来成为AI和高性能计算领域的关键技术。尽管面临翘曲问题、标准化挑战和产业链完善等障碍，但随着台积电、日月光等大厂的积极布局和研发投入，预计2025-2027年将迎来商业化加速期，2027-2028年有望在高阶应用领域实现突破，成为后摩尔时代半导体封装技术的重要支柱。

扇出面板级封装清洗- 锡膏助焊剂清洗剂介绍：

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。

推荐使用 水基清洗剂产品。

致力于为SMT电子表面贴装清洗、功率电子器件清洗及先进封装清洗提供高品质、高技术、高价值的产品和服务。 （13691709838）Unibright 是一家集研发、生产、销售为一体的国家高新技术、专精特新企业，具有二十多年的水基清洗工艺解决方案服务经验，掌握电子制程环保水基清洗核心技术。水基技术产品覆盖从半导体芯片封测到 PCBA 组件终端的清洗应用。是IPC-CH-65B CN《清洗指导》标准的单位。 全系列产品均为自主研发，具有深厚的技术开发能力，拥有五十多项知识产权、专利，是国内为数不多拥有完整的电子制程清洗产品链的公司。 致力成为芯片、电子精密清洗剂的领先者。以国内自有品牌，以完善的服务体系，高效的经营管理机制、雄厚的技术研发实力和产品价格优势，为国内企业、机构提供更好的技术服务和更优质的产品。 的定位不仅是精湛技术产品的提供商，另外更具价值的是能为客户提供可行的材料、工艺、设备综合解决方案，为客户解决各类高端精密电子、芯片封装制程清洗中的难题，理顺工艺，提高良率，成为客户可靠的帮手。

凭借精湛的产品技术水平受邀成为国际电子工业连接协会技术组主席单位，编写全球首部中文版《清洗指导》IPC标准（标准编号：IPC-CH-65B CN）(“Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies”)，IPC标准是全球电子行业优先选用标准，是集成电路材料产业技术创新联盟会员成员。

主营产品包括：集成电路与先进封装清洗材料、电子焊接助焊剂、电子环保清洗设备、电子辅料等。

半导体技术应用节点：FlipChip ;2D/2.5D/3D堆叠集成;COB绑定前清洗；晶圆级封装；高密度SIP焊后清洗；功率电子清洗。