圓片級芯片尺寸封裝（WLCSP）是指在圓片狀態(tài)下完成再布線，凸點下金屬和焊錫球的制備，以及圓片級的探針測試，然后再將圓片進行背面研磨減薄，最終切割形成單顆芯片的一種封裝形式。該種封裝的最終的封裝尺寸與芯片的尺寸相同，通過芯片表面的焊錫球凸點與 PCB 形成連接。

圓片級芯片尺寸封裝源自于倒裝芯片技術。20世紀60年代，美國 IBM 公司首先研發(fā)了可控塌陷芯片連接（C4）技術;20世紀90年代，-些擁有圓片凸塊技術的公司研發(fā)了圓片級芯片尺寸封裝技術。

圓片級芯片尺寸封裝的主要優(yōu)勢是輕、薄、短、小，主要用于手機等便攜產(chǎn)品中，包括電源管理器件（PMIC)、集成無源組件（ID)、電可擦可編程只讀存儲器（EEPROM)、射頻前端 （RF Front End) 等。

由于需要將 WICSP 直按組裝到 PCB 上，受制于 PCB 技術及表面貼裝工藝能力，目前 WLCSP 的焊球節(jié)距較大，通常為 0. 5mm 或 0.4mom。由于硅芯片與PCB 的熱膨胩系數(shù)不同，較大的芯片尺寸會因存在較大的熱應力而導致焊錫球的熱疲勞失效，所以 WICSP 的封裝尺寸通常都小于 6mmx6mm。

按照芯片10端子鋁墊位置與焊錫球相對位置的差異，WLCSP 可分為 BoP-WICSP ( Bump on Pad- WLCSP)和 RDL-WICSP ( Redistribution Laver- WICSP)兩類。如果芯片表面的I/0端子已經(jīng)按照最終封裝焊球的位置進行陣列排布，這樣可以直接在鋁墊的上方生長 UBM (Under Bump Metalization）并放置焊球；如果芯片上的I/0 端子鋁墊不是陣列分布，或者其位置與最終焊球的位置不同，需要通過再布線對I/0端子的位置進行再分布。

市場上也有一種特殊的 WLCSP 結(jié)構(gòu)，其商業(yè)名稱為 Super CSP。與上述WICSP 不同，其凸點下金屬層為厚的銅柱 （Cu Metal Post)，且銅柱被包封材料包覆，如下圖所示。

在 BOP-WICSP 和 RDL-WLCSP 中，為了緩解焊球凸點和再布線層對芯片產(chǎn)生的應力，會在芯片表面和再布線層表面涂覆一層高分子薄膜材料，該層高分子薄膜材料層稱為再鈍化層（Repassivation Layer)。目前，業(yè)界主要使用的再鈍化層材料有聚酰亞胺（Polymide， FI)、聚苯并咪唑 (Polybenzoxazole, PBO)和苯并環(huán)丁烯 (Benzocyclobutene, BCB)。

目前再布線層主要采用兩種材料，一種是采用腐蝕方法加工的鋁再布線層，另一種是采用電鍍方式形成的銅再布線層。通常，鋁再布線層的金屬厚度為1~4um；采用電鍍銅工藝的再布線層厚度可以達到 10um，其對電流的承載能力強于鋁再布線層，因此對于需要承載大電流的電源管理類器件，通常會選用電鍍銅再布線工藝。

凸點下金屬層是連接焊錫凸點與芯片最終金屬層（鋁墊或再布線層）的中間層，需要在芯片與凸點之間形成良好的電氣連接。凸點下金屬層需要包含界面擴散阻擋層和與焊錫凸點的反 應潤濕層。凸點下金屬層通常采用濺射或濺射加電鍍的方式來制備，材料組合有 Ti(SP) /Cu(SP)/Cu (PL)、TW (SP)/Cu(SP)/Cu(PL)、Ti(SP)/Cu (SP)/Ni(PL) 、Ti( SP)/NiV ( SP)、CI ( SP )/NiY(SP)等（說明：括號內(nèi)標示usp，代表濺射，“PL”代表電鍍)。在某些產(chǎn)品中，也會采用化學鍍鎳金作為凸點下金屬層。

下圖所示為典型的 RDL-WICSP 前道凸點工藝流程。

完成凸點工藝后，還要進行后段封裝工藝，主要包合圓片探針測試、圓片減薄、切割和編帶等，如下圖所示。

審核編輯：劉清