Waferniveau-verpakking uitgelegd:voordelen voor IC-productie

Verpakking op waferniveau verwijst naar de fabricage van geïntegreerde schakelingen door verpakking rond elk circuit aan te brengen voordat de wafer waarop ze zijn vervaardigd, in afzonderlijke circuits wordt gescheiden. Deze techniek is snel in populariteit gegroeid in de industrie van geïntegreerde schakelingen vanwege voordelen in termen van componentgrootte en productietijd en -kosten. Een op deze manier vervaardigd onderdeel wordt beschouwd als een soort chipschaalpakket. Dit betekent dat de grootte ervan bijna hetzelfde is als die van de chip erin, waarop de elektronische circuits zich bevinden.

Conventionele vervaardiging van geïntegreerde schakelingen begint doorgaans met de productie van siliciumwafels waarop schakelingen zullen worden vervaardigd. Een pure siliciumstaaf wordt doorgaans in dunne plakjes gesneden, zogenaamde wafers, die dienen als de basis waarop micro-elektronische circuits worden gebouwd. Deze circuits worden gescheiden met een proces dat bekend staat als wafer dicing. Eenmaal gescheiden, worden ze verpakt in afzonderlijke componenten en worden soldeerpunten op de verpakking aangebracht.

Verpakkingen op wafelniveau verschillen van conventionele fabricage in de manier waarop de verpakking wordt toegepast. In plaats van de circuits op te splitsen en vervolgens de verpakking en leads toe te passen voordat u doorgaat met testen, wordt deze techniek gebruikt om meerdere stappen te integreren. De boven- en onderkant van de behuizing en de soldeerleidingen worden op elk geïntegreerd circuit aangebracht voordat de wafer in blokjes wordt gesneden. Het testen vindt doorgaans ook plaats vóór het in blokjes snijden van de wafels.

Net als veel andere gangbare typen componentpakketten zijn geïntegreerde schakelingen die zijn vervaardigd met een verpakking op waferniveau een soort oppervlaktemontagetechnologie. Opbouwapparaten worden rechtstreeks op het oppervlak van een printplaat aangebracht door soldeerballen te smelten die aan de component zijn bevestigd. Componenten op waferniveau kunnen doorgaans op dezelfde manier worden gebruikt als andere apparaten voor opbouwmontage. Ze kunnen bijvoorbeeld vaak op tapehaspels worden gekocht voor gebruik in geautomatiseerde systemen voor het plaatsen van componenten, ook wel pick-and-place-machines genoemd.

Er kunnen een aantal economische voordelen worden behaald met de implementatie van verpakkingen op wafelniveau. Het maakt de integratie van de productie, verpakking en testen van wafers mogelijk, waardoor het productieproces wordt gestroomlijnd. Een kortere productiecyclustijd verhoogt de productiedoorvoer en verlaagt de kosten per vervaardigde eenheid.

Verpakking op wafelniveau maakt ook een kleinere verpakkingsgrootte mogelijk, waardoor materiaal wordt bespaard en de productiekosten verder worden verlaagd. Belangrijker is echter dat de kleinere verpakkingsgrootte het mogelijk maakt dat componenten in een grotere verscheidenheid aan geavanceerde producten worden gebruikt. De behoefte aan kleinere componentafmetingen, vooral een lagere verpakkingshoogte, is een van de belangrijkste marktfactoren voor verpakkingen op wafelniveau.

Componenten vervaardigd met verpakkingen op waferniveau worden op grote schaal gebruikt in consumentenelektronica zoals mobiele telefoons. Dit is grotendeels te danken aan de marktvraag naar kleinere, lichtere elektronica die op steeds complexere manieren kan worden gebruikt. Veel mobiele telefoons worden bijvoorbeeld gebruikt voor allerlei andere functies dan alleen bellen, zoals het maken van foto's of het opnemen van video. Verpakkingen op wafelniveau zijn ook in een verscheidenheid aan andere toepassingen gebruikt. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt in systemen voor het controleren van de bandenspanning in auto's, implanteerbare medische apparaten, militaire datatransmissiesystemen en meer.

About Mechanics streeft ernaar nauwkeurige en betrouwbare informatie te verstrekken. We selecteren zorgvuldig gerenommeerde bronnen en hanteren een rigoureus proces van factchecking om aan de hoogste normen te voldoen. Lees ons redactionele proces voor meer informatie over onze toewijding aan nauwkeurigheid.

Link naar bronnen

• https://www.analog.com/en/index.html