Co je Wafer-Level Packaging?

Obal na úrovni oplatky se týká výroby integrovaných obvodů použitím obalů kolem každého obvodu předtím, než je oplatka, na které jsou vyrobeny, rozdělena do jednotlivých obvodů. Tato technika rychle rostla v oblibě v průmyslu integrovaných obvodů díky výhodám, pokud jde o velikost součástí, čas výroby a náklady. Komponenta vyrobená tímto způsobem je považována za typ čipového měřítka. To znamená, že jeho velikost je téměř stejná jako velikost matrice uvnitř, na které jsou umístěny elektronické obvody.

Konvenční výroba integrovaných obvodů obecně začíná výrobou křemíkových destiček, na kterých budou vyráběny obvody. Čistý křemíkový ingot je obvykle nakrájen na tenké plátky, nazývané oplatky, které slouží jako základ, na kterém jsou postaveny mikroelektronické obvody. Tyto obvody jsou od sebe odděleny procesem známým jako kostkové destičky. Jakmile jsou odděleny, jsou zabaleny do jednotlivých součástí a na obal jsou naneseny pájecí elektrody.

Balení na úrovni oplatky se liší od konvenční výroby v tom, jak je obal aplikován. Tato technika se používá spíše k integraci více kroků, než k rozdělení obvodů a následnému použití obalu a elektrod před pokračováním v testování. Horní a spodní část balení a pájecí vodiče jsou aplikovány na každý integrovaný obvod před kostkami oplatky. Testování se také obvykle provádí před kostkami oplatky.

Stejně jako mnoho jiných běžných typů součástí, integrované obvody vyráběné s oblátky na úrovni destiček jsou typem technologie povrchové montáže. Zařízení na povrchovou montáž jsou nanášena přímo na povrch desky plošných spojů tavením pájecích koulí připojených k součásti. Komponenty na úrovni destiček mohou být obvykle použity podobně jako jiná zařízení pro povrchovou montáž. Například mohou být často zakoupeny na páskových válcích pro použití v automatizovaných systémech umísťování komponent známých jako pick and place machines.

Implementací obalů na úrovni oplatky lze dosáhnout řady ekonomických výhod. Umožňuje integraci výroby, balení a testování destiček a tím zefektivnění výrobního procesu. Snížená doba výrobního cyklu zvyšuje výrobní výkon a snižuje náklady na vyrobenou jednotku.

Balení na úrovni oplatky také umožňuje menší velikost balení, což šetří materiál a dále snižuje výrobní náklady. Ještě důležitější však je, že zmenšená velikost balení umožňuje použití komponent v širší paletě pokročilých produktů. Potřeba menší velikosti součástí, zejména snížená výška balení, je jedním z hlavních tržních faktorů pro obaly na úrovni destiček.

Komponenty vyrobené s oblátky na úrovni oplatky se používají ve spotřební elektronice, jako jsou mobilní telefony. To je do značné míry způsobeno tržní poptávkou po menší, lehčí elektronice, kterou lze použít způsoby, které jsou stále složitější. Například mnoho mobilních telefonů se používá pro celou řadu funkcí, které jsou nad rámec jednoduchého volání, jako je fotografování nebo nahrávání videa. Obaly na úrovni destiček byly také použity v řadě dalších aplikací. Používají se například v automobilových monitorovacích systémech tlaku v pneumatikách, implantovatelných zdravotnických zařízeních, vojenských systémech přenosu dat a dalších.