iPhone7采用的扇出型晶圆级封装技术是什么？

　　传苹果在2016年秋天即将推出的新款智能型手机iPhone 7（暂订）上，将搭载采用扇出型晶圆级封装（Fan-out WLP；FOWLP）的芯片，让新iPhone更轻薄，制造成本更低。

　　那什么是FOWLP封装技术呢？

　　Fan Out WLP的英文全称为（Fan-Out Wafer Level Packaging；FOWLP），中文全称为（扇出型晶圆级封装），其采取拉线出来的方式，成本相对便宜；fan out WLP可以让多种不同裸晶，做成像WLP制程一般埋进去，等于减一层封装，假设放置多颗裸晶，等于省了多层封装，有助于降低客户成本。此时唯一会影响IC成本的因素则为裸晶大小。

　　Fan-out封装最早在2009~2010年由Intel Mobil提出，仅用于手机基带芯片封装。

　　2013年起，全球各主要封测厂积极扩充FOWLP产能，主要是为了满足中低价智慧型手机市场，对于成本的严苛要求。FOWLP由于不须使用载板材料，因此可节省近30%封装成本，且封装厚度也更加轻薄，有助于提升晶片商产品竞争力。

　　优势：

　　系统级封装（System in Package；SiP）结合内嵌式（Embedded）印刷电路板（Printed Circuit Board；PCB）技术虽符合移动设备小型化需求，然而供应链与成本存在问题，另一方面，扇出型晶圆级封装（Fan-out Wafer Level Package；FoWLP）不仅设计难度低于矽穿孔（Through Silicon Via；TSV） 3D IC，且接近2.5D IC概念与相对有助降低成本，可望成为先进封装技术的发展要点。

　　挑战：

　　虽然Fan-Out WLP可满足更多I/O数量之需求。然而，如果要大量应用Fan-Out WLP技术，首先必须克服以下之各种挑战问题：

　　（1） 焊接点的热机械行为： 因Fan-Out WLP的结构与BGA构装相似，所以Fan-Out WLP焊接点的热机械行为与BGA构装相同，Fan-Out WLP中焊球的关键位置在硅晶片面积的下方，其最大热膨胀系数不匹配点会发生在硅晶片与PCB之间。

　　（2） 晶片位置之精确度： 在重新建构晶圆时，必须要维持晶片从持取及放置（Pick and Place）于载具上的位置不发生偏移，甚至在铸模作业时，也不可发生偏移。因为介电层开口，导线重新分布层（Redistribution Layer; RDL）与焊锡开口（Solder Opening）制作，皆使用黄光微影技术，光罩对準晶圆及曝光都是一次性，所以对于晶片位置之精确度要求非常高。

　　（3） 晶圆的翘曲行为： 人工重新建构晶圆的翘曲（Warpage）行为，也是一项重大挑战，因为重新建构晶圆含有塑胶、硅及金属材料，其硅与胶体之比例在X、Y、Z三方向不同，铸模在加热及冷却时之热涨冷缩会影响晶圆的翘曲行为。

　　（4） 胶体的剥落现象： 在常压时被胶体及其他聚合物所吸收的水份，在经过220~260℃迴焊（Reflow）时，水份会瞬间气化，进而产生高的内部蒸气压，如果胶体组成不良，则易有胶体剥落之现象产生。

　　对PCB市场的冲击：

　　本文开头讲到苹果在今年下半年推出的iPhone 7上将会使用此封装技术，由于苹果一年可卖出上亿台iPhone，若未来采用FOWLP封装，势必影响印刷电路板市场需求。

　　在印刷电路板市场上，用于半导体的印刷电路板属于附加价值较高的产品。2015年全球半导体印刷电路板市场规模约为84亿美元，但面对新技术与苹果的决策影响，未来恐难维持相同市场规模。

　　所以业界预测，未来可能将FOWLP技术扩大用于其他零件，其他行业者也可能跟进，因此印刷电路板市场萎缩只是时间早晚的问题。