（5）21世紀(jì)（倒裝封裝技術(shù)、系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)和晶圓級(jí)封裝技術(shù)）

自20世紀(jì)90年代中期之后，集成電路封裝體的外觀（形狀、引腳樣式）并未發(fā)生重大變化，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了三次重大技術(shù)革新，分別為：倒裝封裝技術(shù)、系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)和晶圓級(jí)封裝技術(shù)。

①倒裝封裝技術(shù)

嚴(yán)格來說，倒裝封裝技術(shù)由來已久。早在 1964 年 IMB 在其固態(tài)邏輯技術(shù)混合組件中首次使用了該項(xiàng)技術(shù)。但倒裝技術(shù)從 20 世紀(jì) 60 年代至 90 年代一直都未取得重大突破，直到 20 世紀(jì) 90 年代后隨著材料、設(shè)備及加工工藝的發(fā)展，同時(shí)隨著電子產(chǎn)品小型化、高速化、多功能趨勢(shì)的日益加強(qiáng)，倒裝技術(shù)再次得到集成電路封測(cè)行業(yè)的廣泛關(guān)注。

常規(guī)芯片封裝流程包括裝片、引線鍵合（焊線）兩個(gè)關(guān)鍵工序，而倒裝（FC，F(xiàn)lip Chip） 是通過晶圓凸點(diǎn)工藝（Bumping）在待封裝晶粒的電氣層表面形成一層呈陣列排布的金屬凸點(diǎn)（Bump），然后將金屬凸點(diǎn)直接與基板連接。

與常規(guī)焊線芯片相比，倒裝封裝工藝采用了凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，互聯(lián)長(zhǎng)度更短，互聯(lián)電阻、電感更小，封裝后芯片的電性能明顯提高。此外，由于倒裝工藝是將晶粒中的布線引出，再通過晶圓凸點(diǎn)工藝進(jìn)行重新陣列排布，其 I/O 數(shù)量較焊線工藝大幅提升。

目前，倒裝技術(shù)作為先進(jìn)封裝領(lǐng)域代表性技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于從 QFN 到BGA 多種封裝形式之中。

②系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)

隨著便攜式電子設(shè)備復(fù)雜性的增加，對(duì)集成電路芯片多功能、低功耗和輕薄性的要求越來越高，而使用先進(jìn)晶圓制（10nm 及以下）將全部功能集成在一枚晶粒上的單芯片系統(tǒng)（SoC）面臨開發(fā)周期長(zhǎng)、開發(fā)成本昂貴等問題。在這種情況下，系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

系統(tǒng)級(jí)封裝并非專指一種技術(shù)，而是在工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，通過高精度裝片技術(shù)、高密度焊線技術(shù)、高精度 SMT 貼合技術(shù)、混合封裝技術(shù)、多種電磁屏蔽技術(shù)、多種底部填充技術(shù)等一系列先進(jìn)技術(shù)，將多枚晶粒通過平鋪或堆疊的方式同電容、電阻、電感、天線等大量 SMT 元器件共同集成在一枚封裝體內(nèi)的解決方案。通過系統(tǒng)級(jí)封裝，封測(cè)企業(yè)不僅將具備不同功能、使用不同材質(zhì)的多枚集成電路晶粒集合在一起，同時(shí)還將原先獨(dú)立散落分布在 PCB 板上的大量SMT 元器件整合進(jìn)封裝體內(nèi)部。封裝體逐漸從芯片載體，發(fā)展為一塊系統(tǒng)模組，大幅提高了 PCB 板的空間利用率和組裝效率。

目前，系統(tǒng)級(jí)封裝產(chǎn)品已成為中高端先進(jìn)封裝領(lǐng)域最常見的解決方案。

③晶圓級(jí)封裝技術(shù)

晶圓級(jí)封裝技術(shù)出現(xiàn)在 2000 年左右，是指在晶圓裸晶上進(jìn)行部分或全部封裝加工。晶圓級(jí)封裝是晶圓凸點(diǎn)技術(shù)（Bumping）結(jié)合晶圓重布線（RDL，Redistribution layer）技術(shù)產(chǎn)生的一種封裝工藝，根據(jù)封裝結(jié)構(gòu)的不同，可分為扇入式封裝（Fan-in）、扇出式封裝（Fan-out）等。

由于晶圓級(jí)封裝是在晶粒上進(jìn)行封裝加工，因此其封裝體體積最小，在小型移動(dòng)應(yīng)用中具有較大優(yōu)勢(shì)。此外，由于晶圓級(jí)封裝內(nèi)部均使用晶圓凸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，并通過晶圓重布線工藝進(jìn)行了陣列排布，因此晶圓級(jí)封裝具有優(yōu)異的電氣性能和 I/O 數(shù)量。

近年來，晶圓級(jí)封裝開發(fā)出通過硅通孔（TSV）互聯(lián)的多晶粒互聯(lián)、堆疊工藝，成為系統(tǒng)級(jí)封裝解決方案中重要技術(shù)工藝和發(fā)展方向。