晶圆级WLP微球植球后清洗与WLP微球植球技术工艺介绍

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晶圆级封装（Wafer Lever Package，WLP）是以BGA技术为基础，将百微米级的焊锡球放置到刻好电路的晶圆上，是一种经过改进和提高的CSP。WLP封装具有较小封装尺寸与较佳电性表现的优势，目前多应用于轻薄短小的消费性IC的封装应用。

一、 WLP封装工艺：

 晶圆级封装，是属于芯片尺寸封装（CSP）的一种。所谓芯片尺寸封装是当芯片（Die）封装完毕后，其所占的面积小于芯片面积的120%。晶圆级封装与传统封装工艺不同，传统封装将芯片上压点和基座上标准压点连接的集成电路封装都是在由晶圆上分离出来的芯片上进行的，这种工艺造成了前端晶圆制造工艺与用于生产z终集成电路的后端装配和封装的自然分离。晶圆级封装是在在完成封装和测试后，才将晶圆按照每一个芯片的大小来进行切割，统一前端和后端工艺以减少工艺步骤，封装后的体积与IC裸芯片尺寸几乎相同，能大幅降低封装后的IC尺寸，是真正意义上的芯片尺寸封装。一片12inch的晶圆上一般有750～1500个裸片，与单个芯片封装相比，每个裸片的封装成本可以降低一个数量级。晶圆级芯片封装工艺流程如图1所示。

二、WLP植球技术：

晶圆级封装采用凸点技术（Bumping）作为其I/O电极，晶圆上形成凸点有三种方式：电镀方式、印刷锡膏方式和植球方式，三种方式的比较如表1所示。

鉴于电镀方式和印刷锡膏方式的缺点，业界一直在寻找替代解决方案，晶圆级植球技术的突破恰好满足了这一需求，并且随着多层堆叠技术(MCM)的发展，要求晶圆与晶圆间具有高精度的多引脚的100um级的互联，晶圆级植球技术可以稳定地实现。

下面分析晶圆级微球植球机工作过程：

1）上料机械手对晶圆盒（Cassette）中的晶圆进行检测（Mapping）；

2）将晶圆取出放置到晶圆预对位装置（Aligner)上进行对位；

3）然后机械手将晶圆放置于X-Y-Z-θ植球平台上；

4 ）利 用超 精密 金属 模板 印刷 技术 将助 焊剂（Flux）涂敷在晶圆的焊盘上；

5）利用金属模板植球技术手动或自动将焊锡球放置于晶圆上；

6）z后将植球后的晶圆收回晶圆盒。

三、先进封装-晶圆级WLP微球植球后清洗：

先进封装产品芯片焊后封装前，基板载板焊盘上的污染物有多种，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z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z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。

针对先进封装产品芯片焊后封装前，基板载板焊盘、电子制程精密焊后清洗的不同要求，合明科技在水基清洗方面有比较丰富的经验，对于有着低表面张力、低离子残留、配合不同清洗工艺使用的情况，自主开发了较为完整的水基系列产品，精细化对应涵盖从半导体封装到PCBA组件终端，包括有水基清洗剂和半水基清洗剂，碱性水基清洗剂和中性水基清洗剂等。具体表现在，在同等的清洗力的情况下，合明科技的兼容性较佳，兼容的材料更为广泛；在同等的兼容性下，合明科技的清洗剂清洗的锡膏种类更多（测试过的锡膏品种有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌；测试过的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分），清洗速度更快，离子残留低、干净度更好。

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