異構集成日趨成為半導體創新的關鍵，幫助提高半導體產品的價值、增加功能、維持及提高性能并能降低成本的先進封裝技術。作為當前應用最為主流的先進封裝技術之一，扇出型封裝又分為扇出型晶圓級封裝（Fan-Out Wafer Level Packaging；FOWLP），以及扇出型面板級封裝（Fan-Out Panel Level Packaging；FOPLP）。兩者雖工藝路線及應用不同，但皆可讓最終產品達到更輕薄的外型。

廈門云天半導體科技有限公司董事長于大全指出，FOPLP技術的雛形是埋入基板式的封裝，將一些無源器件或功率器件埋入在基板里面進行RDL互連，形成一個小型化的解決方案。隨后業內發現相比FOWLP它的封裝尺寸更大，成本更低，很快就成為封裝領域的研發熱點。

不過FOPLP仍面臨非常多挑戰，應用方面的主要挑戰是目前適用該技術的產品類型還不夠豐富，比較單一；裝備、工藝方面的主要挑戰包括曝光、顯影、精密布線等制程，以及Die-to-Wafer的轉移精度、效率、速度等面臨一系列的挑戰。此外，無論是FOWLP還是FOPLP，扇出型封裝中異質整合了各類尺寸極小但功能強大的芯片，如何將他們合理布置到PCB上并實現高效的電氣連接成為有效運轉的系統，如何形成高膜厚均勻性且高分辨率的RDL(Redistribution layer，重布線層)技術成為關鍵的技術挑戰之一。

RDL成為扇出型封裝中異質整合的重要挑戰

RDL采用線寬和間距（line/space；L/S，也稱為特診尺寸，CD）來度量，線寬和間距分別是指金屬布線的寬度和它們之間的距離，它實際上是在原本的晶圓上又加了一層或幾層，先在襯底上沉積一層銅種子層，再在該結構上涂布一層光刻膠，然后利用光刻設備將其圖案化。最后，電鍍系統將銅金屬化層沉積其中，形成最終的RDL。隨著工藝技術的發展，通過RDL形成的金屬布線的CD也會越來越小，從而提供更高的互連密度。

資料來源：《SiP與先進封裝技術》，中金公司研究部

高精密設備制造商Manz亞智科技認為，大板級RDL工藝提供具有成本效益及較大面積的制造方式。以同樣的方式制造，RDL工藝概念適用于精細特色的microLED和無源器件制造，相比FOWLP（300mm晶圓，芯片尺寸8mm×8mm）可降低66%的成本。不過挑戰在于，隨著FOPLP基板尺寸增加，大面積工藝均勻性和用于RDL生產的載體處理方法成為關鍵，包括基板變大帶來的重量增加，材質多樣化和翹曲；特定的基板尺寸維持工藝過程中產生低變異性及線路圖案維度均勻性；電鍍厚度均勻性等問題。

能夠提供均勻的表面線路而不需要額外后處理的鍍銅工藝是成功實現FOPLP封裝的RDL鍍層的關鍵。

除了上述技術挑戰，RDL對相關半導體設備也提出了新的需求。該技術生產過程涉及括光刻機、刻蝕機、濺射臺和CVD、電鍍設備等。在FOPLP技術尚未形成完善的行業標準前，仍需要封裝廠、設計公司、以及設備和材料公司一起通力協作，在制程、電鍍化學以及制造設備等方面實現全面創新，以解決與特征內(Within-feature, WiF)均勻度、共面性、缺陷、可靠度和生產量的相關問題。

Manz亞智科技強調，設備商與材料商維持密切合作，解決客戶結構性設計以及工藝集成的問題，能建立工藝的標準流程，導入自動化及生產監控。加上RDL整線與上下游設備線也需要再集成，以Manz亞智科技對于設備、工藝流程以及自動化軟件及硬件集成的豐富經驗，對于優化產線設計有著很大的幫助，同時能協助客戶提高產量及良率，進而能夠為終端消費者提供更高效能、更高性價比終端產品的FOPLP工藝走向前臺。

下一代RDL應用面臨新的電鍍和集成挑戰

扇出型封裝使用RDL技術將不同芯片連接在一起，是非常重要的互連技術。于大全解釋，扇出型技術主要可以分為三種類型：芯片先裝/面朝下（chip-first/face-down）、芯片先裝/面朝上（chip-first/face-up）和芯片后裝（chip-last，有時候也稱為RDL first）。前面兩種chip first需要在扇出表面做精細布線，RDL first則需要在圓片和面板（載具）上線做精細布線，布線能力會更高。他認為，未來面板級封裝若走向RDL first，需要的RDL是非常精密的，技術挑戰也更高。

在低密度扇出型封裝中，主要是CD大于8μm的（8-8μm）的RDL，高密度扇出型封裝則有多層RDL，CD在8-8μm及以下。具有較小CD的重布線層能夠減少扇出型封裝中的重布線層數。這能降低整體封裝成本并提高良率，因此RDL的CD取決于應用，在可預見的未來，5-5μm及以上的封裝仍將是主流技術。在高端領域，日月光正朝著1-1μm及以下的RDL進軍。與此同時，臺積電也緊跟步伐，目前正在研發0.8μm和0.4μm的扇出型技術。

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對于RDL的發展路線，于大全指出，先進封裝中的異構集成需要通過RDL來進行個I/O的變換，如果未來RDL技術引入到2.5D/3D IC垂直方向的芯片堆疊中，也將成為非常重要的電氣互連方案。而且從成本角度來看，RDL在FOWLP中的成本占比非常高，尤其是2，3層以上成本占比就非常高了。

當前主流的RDL仍在5-5μm及以上，當5G需求爬坡以及存儲器帶寬需求變高時，將推動市場對3-3μm和2-3μm及以下的更小CD的RDL需求。Yole報告指出，云基礎設施、5G、自動駕 駛和人工智能革命將塑造未來十年的封裝趨勢，密度更高的多層RDL積層結構方法將成為有助于在系統層面滿足“超越摩爾”要求的解決方案之一。

不論如何，隨著RDL走向更細的互連線路、更多層數的立體堆疊，導線對于高機械強度、熱穩定性與抗疲勞性等可靠性需求日趨嚴苛，不僅需要新的材料跟制程設備，也使得封裝的生產良率、可靠度面臨更嚴苛的挑戰，需要材料、設備廠商推出新一代材料或制程設備機臺，讓業者得以將先進封裝推向量產。Manz亞智科技將不斷優化相關制程設備，以健全、高產能、具成本效益的解決方案，來助力客戶實現不斷演進的制程。FOPLP工藝走向前臺。