先进封装中RDL工艺介绍

先进封装中RDL工艺介绍

在先进封装技术中，RDL（重布线层）工艺扮演着至关重要的角色。它不仅能够实现芯片的高效集成，还为封装设计提供了更大的灵活性。本文将详细介绍RDL的基本概念、制程原理及其在不同封装类型中的应用。

RDL：Re-Distribution Layer，称之为重布线层。是先进封装的关键互连工艺之一，目的是将多个芯片集成到单个封装中。先在介电层顶部创建图案化金属层，然后将IC的输入/输出（I/O）重新分配到新位置。新位置通常位于芯片边缘，可以使用标准表面贴装技术（SMT）将 IC连接到印刷电路板（PCB）。 RDL工艺使得设计人员能够以紧凑且高效的方式放置芯片，从而减少器件的整体占地面积。

晶圆级金属重布线制程在IC上涂布一层绝缘保护层，再以曝光显影的方式定义新的导线图案，然后利用电镀技术制作新的金属线路，以连接原来的芯片引脚和新的凸点，达到芯片引脚重新分布的目的。重布线层的金属线路以电镀铜材料为主，根据需要也可以在铜线路上镀镍金或者镍钯金材料，相关核心材料包括光刻胶、电镀液、靶材、刻蚀液等。

先进封装的四要素包括RDL（再分布层技术）、TSV（硅通孔）、 Bump（凸块）、 Wafer（晶圆）。

重布线层（RDL）在延伸和互连XY平面方面发挥关键作用。在扇入晶圆级封装（FIWLP）和扇出晶圆级封装（FOWLP）等先进封装中，RDL 为核心关键工艺。 使得封装厂能够在扇出封装技术方面与晶圆代工厂展开竞争。通过RDL，IO Pad可以制成FIWLP 或FOWLP 中不同类型的晶圆级封装。在FIWLP中，凸块全部生长在芯片上，芯片和焊盘之间的连接主要依靠RDL的金属线。封装后，IC的尺寸几乎与芯片面积相同。在FOWLP中，凸块可以生长在芯片外，封装后的IC比芯片面积大（1.2倍）。

以2.5D先进封装的代表台积电的InFO为例，InFO在载体上使用一个或多个裸芯粒，然后将其嵌入到模塑料的重构晶圆中。并在晶圆上制造 RDL 互连和介电层， 这是“芯片优先”的工艺流程。单芯片 InFO 提供高凸点数量，RDL 线从芯片区域向外延伸，形成“扇出”拓扑。