系统级封装(system in package;sip)结合内嵌式(embedded)印刷电路板(printed circuit board;pcb)技术虽符合移动设备小型化需求,然于供应链与成本存在问题,另一方面,扇出型晶圆级封装(fan-out wafer level package;fowlp)不仅设计难度低于矽穿孔(through silicon via;tsv) 3d ic,且接近2.5d ic概念与相对有助降低成本,可望成为先进封装技术的发展要点。
sip可堆叠多颗芯片,搭配内嵌式pcb技术,将被动元件或无法sip的芯片内嵌于pcb,再封装sip于pcb上,将有利于设备缩减体积,然因pcb的配线密度低于芯片,在内嵌芯片于pcb前,尚需经过可增加接点(pad) 间距的重新配置层(re-distribution layer;rdl)制程,此造成供应链结构复杂,且一般pcb的制程良率约95%,采用内嵌式pcb技术,在pcb制程中5%的瑕疵品内将含有价格较高 的芯片,亦将在成本构造上产生问题。
另一方面,为增加芯片与载板、pcb间的i/o(输入/输出)数,tsv 3d ic的概念渐成形,然其设计难度高,因此出现2.5d ic,亦即在芯片与pcb间使用矽中介层(interposer),再进行tsv,而由于2.5d ic相对tsv 3d ic不利于缩小体积,且存在tsv矽中介层成本甚高等问题,是以接近2.5d ic概念但有利于降低成本的fowlp技术渐受重视。
digitimes research观察,fowlp在比芯片更广的面积中构成凸块阵列(bump array),可对应配线密度较低的载板凸块接点尺寸与间距,因不使用既有打线,其内部连结较短,有利于缩减整体封装厚度,且未使用打线与中介层,亦有助 于降低成本,可望成为先进封装技术的发展要点。
2.5d/3d ic及扇入型/扇出型晶圆级封装比较
资料来源:novati、spts、lig投资证券,digitimes整理,2015/5