支持高功率应用的RDL技术解析
如之前的介绍用于 ic 封装的再分布层(rdl)技术及晶圆级封装中的窄间距rdl技术及应用]技术通常用于芯片封装中的信号和电源引脚映射，用于实现芯片与封装之间的连接。然而，对于高功率应用，尤其是需要传输大电流或高功率的电路，额外的考虑和技术措施是必要的。
以下是一些支持高功率的rdl技术和策略：
(1). 金属线选择：对于高功率应用， rdl中使用的金属线材料需要具备低电阻和高导热性能。例如，采用铜作为金属线材料，可以降低线路电阻，并提高导热性能，以便更好地分散热量。
(2). 线宽和厚度增加：对于高功率应用，rdl中的金属线宽度和厚度通常需要增加，以增加电流传输的能力。这可以通过优化工艺参数来实现，例如，在制造过程中采用更多的薄膜沉积或更厚的金属层。
(3). 热管理：对于高功率应用，热管理至关重要。有效的热管理可以通过添加散热结构、热沉、热传导路径等手段来实现。在rdl设计中，可以考虑增加散热结构，例如散热金属填充或其他有助于热量传导和散热的结构。
(4). 绝缘材料选择：对于高功率应用，绝缘材料在rdl中的选取也很重要。选择低介电常数的绝缘材料可以降低信号延迟和损耗，同时具备较好的绝缘性能。此外，有些绝缘材料也具备较高的导热性能，可以帮助热量的传导和散热。
(5). 布线规则优化：在设计和布线过程中，还需要优化布线规则，以确保高功率信号的稳定传输。这包括合理的电流密度分布、避免高功率线路之间的相互干扰以及对电流路径进行充分考虑等。
因此，对于高功率应用，rdl技术需要综合考虑金属线材料选择、线宽和厚度增加、热管理、绝缘材料选择和布线规则优化等因素。这些技术和策略的采用可以提供更好的功率传输能力和热管理性能，以适应高功率应用的需求。
如下图所示的高功率rdl方案的横截面示意图，此设计适用于需要厚铜的应用，例如用于功率芯片的应用。由于电镀铜 ubm被化学镀niau (e-less) niau ubm取代，因此 后者的rdl可以做得更厚，使其更坚固。
cuni rdl 高功率应用与 cu rdl 窄间距应用具有类似的工艺流程，如下图所示：
主要区别在于在电镀 cu 的顶部增加了一层薄薄的电镀 ni 层，它们共同形成 cuni rdl。
电镀镍层有两个用途，首先，它充当定义着陆焊盘开口的 pi2 层具有非常好的附着力的表面，比铜层好得多。凭借出色的附着力，可以直接在cuni rdl顶部的pi开口中进行化学镀镍，而不会有分层或电解液渗入pi2层下方的风险。
使用cuni rdl方法，可以降低工艺成本、时间和设备利用率，因为不需要cu ubm，所以相对更昂贵光刻和电镀步骤可以省略。特别是通过省略种子层溅射、铜电镀、光刻、剥离光刻胶和蚀刻等工艺来实现成本节约。
cuni rdl 适用于高功率应用，添加了 ni，并且能够将整个 rdl 层镀得更厚。下图显示了两种方案，一种是带锡球的，另一种是提供具有高支架的 ubm，并结合 cuni rdl 设计。
上图是显示形成了一个高支架 niau ubm，下图是一个带有额外锡球的较小niau ubm。化学镍(e-less ni)直接沉积在pi2层开口内，形成与rdl ni相连的实际ubm。在实现化学镀镍的沉积之前，通过去除氧化镍来重新活化rdl镍。化学镀 ni 和电镀 rdl ni 结合良好，没有任何空隙。通过在 pi2 层顶部略微重叠化学镀 ni 覆盖层。ni ubm 带有一层薄薄的沉金(immersion au)。
如下图显示，电镀镍 （ni rdl） 具有更结晶的外观，而化学镀镍具有更无定形的结构。这是因为化学镍中沉积了约 7% 的磷 （p）。电解液中的还原剂中含有磷化合物，因此，一些p与ni共沉积。
在化学镀 niau 工艺之后，通常完成锡球焊。或者，化学镍可以镀高达25μm，用作各向异性导电薄膜（acf）或各向异性导电粘合剂（aca）、acf/aca上的倒装芯片应用。
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(2). 线宽和厚度增加：对于高功率应用，rdl中的金属线宽度和厚度通常需要增加，以增加电流传输的能力。这可以通过优化工艺参数来实现，例如，在制造过程中采用更多的薄膜沉积或更厚的金属层。
(3). 热管理：对于高功率应用，热管理至关重要。有效的热管理可以通过添加散热结构、热沉、热传导路径等手段来实现。在rdl设计中，可以考虑增加散热结构，例如散热金属填充或其他有助于热量传导和散热的结构。
(4). 绝缘材料选择：对于高功率应用，绝缘材料在rdl中的选取也很重要。选择低介电常数的绝缘材料可以降低信号延迟和损耗，同时具备较好的绝缘性能。此外，有些绝缘材料也具备较高的导热性能，可以帮助热量的传导和散热。
(5). 布线规则优化：在设计和布线过程中，还需要优化布线规则，以确保高功率信号的稳定传输。这包括合理的电流密度分布、避免高功率线路之间的相互干扰以及对电流路径进行充分考虑等。
因此，对于高功率应用，rdl技术需要综合考虑金属线材料选择、线宽和厚度增加、热管理、绝缘材料选择和布线规则优化等因素。这些技术和策略的采用可以提供更好的功率传输能力和热管理性能，以适应高功率应用的需求。
如下图所示的高功率rdl方案的横截面示意图，此设计适用于需要厚铜的应用，例如用于功率芯片的应用。由于电镀铜 ubm被化学镀niau (e-less) niau ubm取代，因此 后者的rdl可以做得更厚，使其更坚固。
cuni rdl 高功率应用与 cu rdl 窄间距应用具有类似的工艺流程，如下图所示：
主要区别在于在电镀 cu 的顶部增加了一层薄薄的电镀 ni 层，它们共同形成 cuni rdl。
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使用cuni rdl方法，可以降低工艺成本、时间和设备利用率，因为不需要cu ubm，所以相对更昂贵光刻和电镀步骤可以省略。特别是通过省略种子层溅射、铜电镀、光刻、剥离光刻胶和蚀刻等工艺来实现成本节约。
cuni rdl 适用于高功率应用，添加了 ni，并且能够将整个 rdl 层镀得更厚。下图显示了两种方案，一种是带锡球的，另一种是提供具有高支架的 ubm，并结合 cuni rdl 设计。
上图是显示形成了一个高支架 niau ubm，下图是一个带有额外锡球的较小niau ubm。化学镍(e-less ni)直接沉积在pi2层开口内，形成与rdl ni相连的实际ubm。在实现化学镀镍的沉积之前，通过去除氧化镍来重新活化rdl镍。化学镀 ni 和电镀 rdl ni 结合良好，没有任何空隙。通过在 pi2 层顶部略微重叠化学镀 ni 覆盖层。ni ubm 带有一层薄薄的沉金(immersion au)。
如下图显示，电镀镍 （ni rdl） 具有更结晶的外观，而化学镀镍具有更无定形的结构。这是因为化学镍中沉积了约 7% 的磷 （p）。电解液中的还原剂中含有磷化合物，因此，一些p与ni共沉积。
在化学镀 niau 工艺之后，通常完成锡球焊。或者，化学镍可以镀高达25μm，用作各向异性导电薄膜（acf）或各向异性导电粘合剂（aca）、acf/aca上的倒装芯片应用。
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