【技术】晶圆级封装中Fan-in和Fan-out的区别

时间： 2021-11-16 来源：SLKOR

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从技术特点上看，晶圆级封装主要分为Fan-in和Fan-out两种。传统的WLP封装多采用Fan-in型态，应用于低接脚（Pin）数的IC。但伴随IC讯号输出接脚数目增加，对锡球间距（Ball Pitch）的要求趋于严格，加上印刷电路板（PCB）构装对于IC封装后尺寸以及讯号输出接脚位置的调整需求，因此变化衍生出扩散型（Fan-out）与Fan-in加Fan-out等各式新型WLP封装型态，其制程甚至跳脱传统WLP封装概念。

采用Fan-in封装的芯片尺寸和产品尺寸在二维平面上是一样大的，芯片有足够的面积把所有的I/O接口都放进去。而当芯片的尺寸不足以放下所有I/O接口的时候，就需要Fan-out，当然一般的Fan-out 在面积扩展的同时也加了有源和/或无源器件以形成SIP。接下来，萨科微（SLKOR）将具体介绍。

扇入型

根据麦姆斯咨询的一份报告显示。扇入型封装技术已经成功获得应用，并稳定增长了十余年。由于其固有的、无可比拟的最小封装尺寸和低成本相结合的优势，至今仍极具吸引力。凭借这些优势，它逐渐渗透进入受尺寸驱动的手持设备和平板电脑市场，并在这些设备领域仍保持旺盛的生命力。据估计，目前有超过90%的扇入型封装技术应用在手机领域。谈及扇入型封装技术应用，如今高端智能手机内所有的封装器件中，超过30%采用了扇入型封装。因此，扇入型封装技术在手机领域还处于商业黄金期。

尽管扇入型封装技术的增长步伐到目前为止还很稳定，但是全球半导体市场的转变，以及未来应用不确定性因素的增长，将不可避免的影响扇入型封装技术的未来前景。随着智能手机出货量增长从2013年的35%下降至2016年的8%，预计到2020年这一数字将进一步下降至6%，智能手机市场引领的扇入型封装技术应用正日趋饱和。尽管预期的高增长并不乐观，但是智能手机仍是半导体产业发展的主要驱动力，预计2020年智能手机的出货量将达20亿部。

目前主要的扇入型封装器件为WiFi/BT（无线局域网、蓝牙）集成组件、收发器、PMIC（电源管理集成电路）和DC/DC转换器（约占总量的50%），以及包括MEMS和图像传感器在内的各种数字、模拟、混合信号器件。扇入型封装技术未来可能面临的最大挑战，或将是系统级封装的器件功能集成。下图为系统级封装增长对扇入型封装出货量的影响，其整体复合年增长率从9%下降到了6%。本报告详细分析了系统级封装的增长及其对扇入型封装的影响。

而扇入型的市场，从2015年的统计显示，看出外包半导体封测占据了主要的市场份额，其中包括一家IDM厂商（TI，德州仪器）和一家代工厂（TSMC，台积电）。STATS ChipPAC（新科金朋）被JCET（长电科技）收购后展现出强劲的跨跃发展。而在设计端，Qualcomm（高通）和Broadcom（博通）推动了整个扇入型封装50%的市场。

关于封装技术，过去几年市场大多关注扇出型晶圆级封装技术的发展。但是，扇入型封装走出了一条自己的发展道路和路径图，除了进一步扩展，它仍能带来其它类型的创新技术，如六面模具保护等。本报告提供了两种扇入型封装技术发展路径图的详细分析：一种为大规模批量生产（HVM）路径图，另一种为生产就绪路径图。路径图包括I/O计数器、L/S、凸点间距、封装厚度、尺寸等等。此外，本报告还从利用IC技术节点和进一步前端扩展扇入型IC器件方面分析了扇入型封装技术。尽管扇入型封装技术的HVM生产路径的扩展速度慢于扇出型封装技术，但扇入型封装技术有能力达到大多数扇出型封装的扩展条件，具备随时可提供的生产就绪发展路径。

扇出型

扇出型封装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。

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。

麦姆斯咨询的报告显示，2016年是扇出型封装市场的转折点，苹果和台积电的加入改变了该技术的应用状况，可能将使市场开始逐渐接受扇出型封装技术。扇出型封装市场将分化发展成两种类型：

（1）扇出型封装“核心”市场，包括基带、电源管理及射频收发器等单芯片应用。该市场是扇出型晶圆级封装解决方案的主要应用领域，并将保持稳定的增长趋势。

（2）扇出型封装“高密度”市场，始于苹果公司APE，包括处理器、存储器等输入输出数据量更大的应用。该市场具有较大的不确定性，需要新的集成解决方案和高性能扇出型封装解决方案。但是，该市场具有很大的市场潜力。

由于扇出型封装技术具有潜力巨大的“高密度”市场和增长稳定的“核心”市场，该领域的供应链预计将在扇出型封装能力方面投入巨资。一些厂商已经能够提供扇出型晶圆级封装，但还有许多厂商仍处于扇出型封装平台的开发阶段，以期能够进入扇出型封装市场，扩大它们的产品组合。而在市场容量方面，扇出型封装保持56%的复合年增长率，未来将会给封测厂商带来广阔的前景。

但这个新技术在未来还要面临很大的挑战，Fan-out技术在尺寸比较小、比较薄，速度比较快的应用领域，该技术会有很大的需求。目前的Fan-out成本相对较高，需要在技术上进一步优化。该技术除了wafer-based之外，还有不少厂商也在做panel-based。

目前，台积电也是Fan-out技术的主要推动者之一，而Amkor和其他主要封测公司也都有各自不同形式的Fan-out独门技术。相对来讲，目前的Fan-out技术还不是很成熟，其成品率和可靠性还有待于进一步提升。

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SLKOR（萨科微）功率器件/二极管/三极管/电源管理芯片/霍尔传感器/光耦选型指南

目录- 公司简介场效应管/IGBT单管单向/双向可控硅稳压二极管三极管运算放大器/达林顿晶体管阵列/整流桥霍尔传感器光耦石英晶体谐振器

型号- BZT52C43S,SS110,MCR00-8,SMCJ440CA,SL11N65CF,MC34063S,ZMM200,PC817,SL2310,SL3400,SL1629SH,SL252030MXXX,RS1A,RS1M,DB107S,GBU4005,1N4148WS,SMF5.0CA,DSK32,SL40T120FL,SL1625SH,MMBT4401,LM317,SL36N120A,SL75T65FL,SL50328MXXX,MMSZ5259B,SL22N120A,SL2301,BT151,GBP210,SL2302,BT169D,SL49SM8M20P-20,1SMB5921B,SL1613SH,S2MF,SL49SM12M20P-20,2N7002,SL201624MXXX,BTA26-800,SL322540MXXX,S3AB,SL4949,GBU610,BFG520,SL252016MXXX,BZT52B2V4,BZT52B43,SL1605SH,ZM4727,1SMA4777A,SL1609SH,BTA41-800,GBU6005,SL21N65CF,SL25T120FL,BTA24-800,SD05C,SL4275,ULN2003,SL1613TH,ES2A,SS525,6N137,6N136,SL15N65CF,WE05DF-BS,ULN2803,BT138-800,2SC3357,SL78LXX,LM2575,6N135,ZMM2V0,LM2576,BZT52C2V4S,US1A,SMF5.0A,SMAJ170A,SL10N120A,S5MB,RS2A,RS2M,MMBT5551,US1M,SL80N120A,S8550,S2AF,SMBJ5.0C,M1,SS22,BSS123,M7,SS310,ABS210,MMBT3904,MMBT3906,SMF58CA,BT137-800,MM1Z39B,ABS201,SMCJ440A,SMAJ5.0CA,BTA12-600,BAV99,SS32,SMBJ5.0,SL1623SH,SMBJ170CA,SL201612MXXX,BSS138,SL322512MXXX,1SMB5956B,ES2J,FR101,SS12,SL3N170AP,1SS181,FR107,SMF58A,78MXX,SL50T65FL,SM15C,SL1619SH,LL4148,MM1Z2V2B,SMAJ5.0A,MMBTA05,SL14N120A,BC817,SS8050,DB201S,SL1615SH,S1A,LM321,S5AB,SMCJ5.0CA,DSK310,GBU410,SS210,BCP51,SL40T65FL,BCP53,S8050,S1M,B772,SMBJ170A,SL28N65A,MMBT2222A,SLM601,BTA16-800,AMS1117-XX,ZM4761,TL431,SS52,NUP2105LT1G,DB101S,SL322524MXXX,SL1603SH,IRF640,SD12C,S9013,GBP2005,SL3407,BZT52C39,SL7N65CD,SMCJ5.0A,BZT52C2V4,SL50N120A,S3MB,MMSZ5221B,SS8550,SL3415,SMAJ170CA,GBLC05CI,BAV21W,DB207S,LM358S,SL80N65CT,1SMA4728A

2022/10/9 - SLKOR - 选型指南代理服务技术支持采购服务

Slkor‘s Zener Diode 1SMA4733A: with Robust Energy Conversion Capacity, Leading a New Era in Electronic Voltage Regulation

The 1SMA4733A Zener diode stands out for its exceptional voltage regulation performance, efficient power conversion, low reverse current, and wide range of applications. It offers immense value and potential in the electronics industry, making it the ideal choice for power management, portable devices, industrial control, and automotive electronics. More importantly, it represents a new era in electronic voltage regulation.

2024-12-19 - 产品代理服务技术支持采购服务

【IC】SLKOR推出高性能DC-DC稳压电源变换器LM2596S-5.0，内置频率补偿模块，满足多领域应用需求

LM2596S-5.0是萨科微半导体产品中一款具有优秀特性的高性能DC-DC稳压电源变换器，它属于LM2596/LM2596HV系列产品。该产品的输出电压为5V，适用于许多电子设备和应用场景。

2023-11-21 - 产品代理服务技术支持采购服务

SLKOR-霍尔传感器选型表

SLKOR提供如下参数的霍尔传感器选型,VDD(V):1.6~5.5,IDD(A):1.6及3.3,FO(Hz):5和20及多种封装形式,如SOT-23,TO-92S和SOT-523不等

产品型号	品类	Polarity	VDD(V)	IDD(A)	TA(℃)	BOP(Gs)	BRP(Gs)	FO(Hz)	Output Type	Package
SL1603TH	霍尔传感器	全极	1.6~5.5	3.3	-40～85	±46	±34	20	CMOS	SOT-23

选型表 - SLKOR 立即选型

Slkor‘s Zener Diode BZT52B4V3S: The Nominal Voltage is Set at 4.3V and with a Power Rating of 200mW

With the rapid development of semiconductor technology, Zener diodes have become essential components in electronic circuits. Their unique voltage regulation properties provide crucial support for the stable operation of electronic devices. This article will focus on the BZT52B4V3S Zener diode, delving into its parameter characteristics and exploring its broad application prospects in the electronics field.

2024-12-17 - 产品代理服务技术支持采购服务

SLKOR-可控硅选型表

SLKOR提供如下参数的可控硅选型,Vᴅʀᴍ(V):400~1600,Iᴛ₍ʀᴍs)(A):0.8~80,Vɢᴛ(V):0.7~1.5及多种不同的封装选择,如TO-220,TO-3P和ITO-247不等

产品型号	品类	Vᴅʀᴍ(V)	Iᴛ₍ʀᴍs)(A)	Iɢᴛ(μA)	Vɢᴛ(V)	Tᴊ(℃)	Package
MCR100-6	单向可控硅	400	0.8	≤200	0.7~0.8	125	TO-92/SOT-23

选型表 - SLKOR 立即选型

SLKOR三极管选型表

SLKOR提供如下参数的三极管选型,Iᴄ(A):-3~5;Vᴄʙᴏ(V):-500~700,Vᴄᴇᴏ(V):-400~450及多种不同的封装尺寸,如:SOT-23,SOT-363和SOT-89不等

产品型号	品类	Polarity	Iᴄ(A)	Vᴄʙᴏ(V)	Vᴄᴇᴏ(V)	Vᴇʙᴏ(V)	Vᴄᴇ(sat)(V)	Package
S8050	三极管	NPN	0.5	40	25	5	0.6	SOT-23/TO-92

选型表 - SLKOR 立即选型

Slkor‘s BZT52B12S Zener Diode: The Perfect Combination of Voltage Regulation and Efficiency

The BZT52B12S, as a high-performance Zener diode, has broad application prospects and immense development potential in the semiconductor industry. This article will delve into the BZT52B12S Zener diode, analyzing its parameters to further uncover its potential and value in the electronics field.

2024-12-17 - 产品代理服务技术支持采购服务