Che cos'è l'imballaggio a livello di wafer?
L'imballaggio a livello di wafer si riferisce alla fabbricazione di circuiti integrati applicando l'imballaggio attorno a ciascun circuito prima che il wafer su cui sono fabbricati sia separato in singoli circuiti. Questa tecnica è cresciuta rapidamente in popolarità nel settore dei circuiti integrati a causa dei vantaggi in termini di dimensioni dei componenti, nonché tempi e costi di produzione. Un componente fabbricato in questo modo è considerato un tipo di pacchetto in scala di chip. Ciò significa che le sue dimensioni sono quasi uguali a quelle del dado al suo interno, su cui si trova il circuito elettronico.
La fabbricazione convenzionale di circuiti integrati inizia generalmente con la produzione di wafer di silicio su cui verranno fabbricati i circuiti. Un lingotto di silicio puro viene in genere tagliato a fette sottili, chiamate wafer, che servono come base su cui sono costruiti i circuiti microelettronici. Questi circuiti sono separati con un processo noto come cubetti di wafer. Una volta separati, vengono impacchettati in singoli componenti e i cavi di saldatura vengono applicati al pacchetto.
L'imballaggio a livello di wafer differisce dalla fabbricazione convenzionale nel modo in cui viene applicato il pacchetto. Invece di dividere i circuiti e quindi applicare l'imballaggio e i cavi prima di continuare i test, questa tecnica viene utilizzata per integrare più passaggi. La parte superiore e inferiore della confezione e i cavi di saldatura vengono applicati a ciascun circuito integrato prima del taglio del wafer. Il test si svolge in genere anche prima del taglio dei wafer.
Come molti altri tipi di pacchetti di componenti comuni, i circuiti integrati fabbricati con imballaggi a livello di wafer sono un tipo di tecnologia a montaggio superficiale. I dispositivi a montaggio superficiale vengono applicati direttamente sulla superficie di un circuito stampato fondendo le sfere di saldatura fissate al componente. I componenti a livello di wafer possono in genere essere utilizzati in modo simile ad altri dispositivi a montaggio superficiale. Ad esempio, possono spesso essere acquistati su bobine di nastro per l'uso in sistemi di posizionamento automatico dei componenti noti come macchine pick and place.
Numerosi vantaggi economici possono essere raggiunti con l'implementazione di imballaggi a livello di wafer. Consente l'integrazione di fabbricazione, confezionamento e collaudo di wafer, semplificando così il processo di fabbricazione. La riduzione dei tempi del ciclo di produzione aumenta la produttività e riduce i costi per unità prodotta.
L'imballaggio a livello di wafer consente inoltre di ridurre le dimensioni della confezione, risparmiando materiale e riducendo ulteriormente i costi di produzione. Ancora più importante, tuttavia, le dimensioni ridotte della confezione consentono di utilizzare i componenti in una più ampia varietà di prodotti avanzati. La necessità di componenti di dimensioni più ridotte, in particolare l'altezza della confezione ridotta, è uno dei principali driver di mercato per l'imballaggio a livello di wafer.
I componenti fabbricati con imballaggi a livello di wafer sono ampiamente utilizzati nell'elettronica di consumo come i telefoni cellulari. Ciò è in gran parte dovuto alla domanda del mercato di dispositivi elettronici più piccoli e leggeri che possono essere utilizzati in modi sempre più complessi. Ad esempio, molti telefoni cellulari vengono utilizzati per una varietà di funzioni oltre alla semplice chiamata, come scattare foto o registrare video. L'imballaggio a livello di wafer è stato utilizzato anche in una varietà di altre applicazioni. Ad esempio, vengono utilizzati nei sistemi di monitoraggio della pressione dei pneumatici per autoveicoli, dispositivi medici impiantabili, sistemi di trasmissione di dati militari e altro ancora.