板级封装定义、分类、产业化进展及制造工艺介绍

先进封装重要方向，有望迎 来快速发展。

1.什么是板级封装

板级封装技术（Panel level package，PLP）：在大幅面内实现扇出布线的先进封装工艺。板级封装是 指包含大板芯片重构、环氧树脂塑封、高密重布线层（RDL）制作等精密工序的先进封装技术。是在晶圆级 封装技术的基础上，考虑到晶圆尺寸限制以及封装利用率低的问题，发展应用大尺寸面板作为芯片塑封前载 体，通过增大产能来降低单颗产品成本的技术。

板级封装能够将多个芯片、无源元件和互连集成在一个封装内，与传统封装方法相比，板级封装提供了更 大的灵活性、可扩展性和成本效益。

扇出型封装发展前景好，分为扇出型晶圆级封装和扇出型板级封装。 • 扇入与扇出（Fan in、Fan out）：区别在于凸点是否超出裸片（Die）的面积，扇入型的IO Bump一般 只在Die/Chip投影面积内部；扇出型则超出了裸片面积，从而提供了更多的IO Bump。 扇出型封装发展前景优异。随着半导体行业发展，28 nm及以下工艺节点逐渐成为主流，传统扇入型封 装已经不能完成在其芯片面积内的多层再布线和凸点阵列排布。扇出型封装突破了I/O引出端数目的限制， 通过圆片/晶圆重构增加单个封装体面积，之后应用晶圆级封装的先进制造工艺完成多层再布线和凸点制 备，切割分离后得到能够与外部电性能互连的封装体。 扇出型封装分为扇出型晶圆级封装（FOWLP）与扇出型板级封装（FOPLP）。二者区别在于载板，板级 封装重组载板由8寸/12寸wafer carrier转换为大尺寸方形面板。

目前板级封装适用于中低端应用，与WLP应用领域互补；随着技术发展，PLP逐步向10um线宽以下市 场发展。FOPLP与FOWLP各自有各自的细分方向，目前行业内扇出型晶圆级封装（FOWLP）应用于 I/O 密度高和细线宽/线距的高端应用，而扇出型板级封装（FOPLP）则关注于I/O密度低和粗线宽/线距的低 端或中端应用，这样扇出型板级封装（FOPLP）可以更好的发挥成本优势，基于扇出型板级封装 （FOPLP）技术，可以实现更高的封装组件密度和性能。目前FOPLP随着技术的发展也在逐渐向10um以 下的应用拓展，能够进一步在高密度布线、小间距封装市场发挥作用。

2.降本提效，板级封装前景广阔

面积利用率高，减少物料损耗：晶圆的圆形和芯片的矩形不一致，封装的过程中晶圆出现浪费，而面板 本身是矩形的，可以大幅减少浪费。将300mm晶圆级封装与515*510mm板级封装相比，板级封装芯片 占用面积比达到93%，而晶圆级封装只有64%。板级封装可大幅提高材料利用率； 封装效率提高，规模效应强：板级封装的面板尺寸有510mm*515mm、600mm*600mm等，远大于晶 圆面积，因此封装效率提高。 更大的有效曝光面积。当前，应用于HPC、IDC、AI等领域的GPU、FPGA等大尺寸超高密度芯片产品尺 寸达到60mm x 60mm以上，大尺寸产品需要采用拼接的方式进行图形曝光，产能受限、良率降低，而 板级封装能够轻松应对大尺寸产品，具备更高产能、提升良率。

板级封装面积利用率高减少浪费、一次封装芯片数量多，封装效率更高，规模效应强，具备极强成本优 势。根据Yole，随着基板面积提升，芯片制造成本下降，从200mm过渡到300mm大约节省25%的成本， 从300mm过渡到板级，节约66%的成本。

3.行业扩产，板级封装产业化进展有望加快

众多企业布局板级封装。板级封装市场参与者包括：半导体OSAT(外包半导体组装测试厂商)、IDM(集成器 件制造商)、晶圆代工厂(Foundry)等，且斥资巨大。目前，三星、日月光、力成科技、群创、华润微、奕斯 伟、Nepes等都已切入板级封装。 面板厂亦有望跨界板级封装。面板厂通过设备改造升级，以及RDL等新工艺段设备导入，可快速投入板级 封装，并且可以降低资本开支和生产成本。因此面板厂亦有望投入资本开支，跨界至板级封装市场，有望加 快板级封装产业化进程。

大陆首座高端板级封测项目投产，产业已发展至量产阶段。根据半导体国产化，2023年4月，成都奕成科 技有限公司（简称“奕成科技”）高端板级系统封测集成电路项目点亮投产仪式在成都高新西区举行。该项 目的投产标志着中国大陆首座板级高密系统封测工厂正式进入客户认证及批量试产阶段。奕成科技是国内先 进板级系统封测服务提供商，其技术平台可对应2D FO、2.xD、3D PoP及FCPLP等先进系统集成封装，奕成 科技以板级系统封测技术为核心，协同半导体前后端，为客户提供一站式定制化封测解决方案。 板级封装扩产，产业化进程有望加快。根据成都高新2024年2月新闻，奕成科技正为二期产线的扩产进行 着设备移机与调试，其洁净室（产线）总面积约20000㎡，无尘等级分别为百级、千级和万级，同时该工厂 也是中国大陆封测领域最高标准的洁净厂房。

4.板级封装制造工艺

板级封装工艺分为先芯片（Chip First）和后芯片（Chip Last）两种 。先芯片（Chip First）： 是指先制备好芯粒将其放于不同形式的Carrier 上，然后制备RDL层最后贴焊锡 球。后芯片（Chip Last）：是指先将RDL制备好，然后贴装芯粒，塑封最后再贴焊锡球。 Chip First 工艺又可以进一步细分为Face up和Face down工艺。 Face up工艺：面朝上是让芯片的线路面朝上，采用RDL工艺的方式构建凸块，让I/O接触点连接，最后 切割单元芯片。 Face down工艺：面朝下与面朝上的区别主要在于芯片带有焊盘一侧的放置方向不同。