扇出型晶圆级封装中圆片翘曲研究

张振越，夏鹏程，王成迁，蒋玉齐

（1.中国电子科技集团公司第58 研究所，江苏无锡 214035；2.无锡中微高科电子有限公司，江苏无锡 214035）

1 引言

随着国内外封装技术的发展，电子封装技术将不断从质量、成本和小型化等方面对产品制定新的更高的要求。扇出型晶圆级封装技术是通过重构圆片的方式将芯片I/O 端口引出，在重构的封装体上形成焊球或凸点终端阵列，其具有更高I/O 数、更小封装尺寸、更好的散热与电气性能等优势。基于扇出型晶圆级封装技术的3D 封装，结合TSV 技术实现IC 集成封装已成为先进封装发展的趋势之一[1]。

圆片翘曲是扇出型晶圆级封装技术面临的关键工艺挑战之一。由于重构圆片中芯片包封材料与芯片材料的热膨胀系数失配，导致重构圆片在温度变化时会出现翘曲现象。翘曲的产生若不进行合理的控制将会严重影响后续工艺的进行。

国内外学者在研究晶圆翘曲的过程中，主要通过有限元仿真软件进行计算，并根据试验结果对仿真模型与仿真方法进行修正。Jia-Shen Lan 等人利用有限元仿真与试验结合的方法，通过采用生死单元技术使得仿真与实测误差在5%以内[2]。CHE 等人利用有限元仿真分析方法从材料选择、结构设计与工艺优化三方面研究翘曲问题，通过加入重力效应得到更精确的仿真结果[3]。CHIU 等人在研究圆片翘曲过程中考虑了材料的粘弹性行为与化学收缩[4]。翘曲方面的理论计算研究主要发展在单颗扇出封装电路或塑封电路中。……