WLCSP IC如何进行FIB线路修补, WLCSP电路修改│iST宜特

发布日期：2018/7/19
发布单位：iST宜特

WLCSP IC，锡球、RDL层覆盖了电路层，该如何进行FIB线路修补?

什么是WLCSP(Wafer Level CSP)晶圆级芯片封装技术，这意指在晶圆切割前，利用锡球来形成接点，直接在晶圆上完成IC封装的技术，比起传统打线封装，可有效缩减封装体积；面对穿戴式、智能手持式装置轻薄化的趋势，具有面积最小、厚度最薄等特征的WLCSP封装方式，也受到越来越多厂商采用。

然而此封装形式的IC产品，在进行FIB线路修补时将面临到两大挑战，一是IC下层的电路，绝大部分都会被上方的锡球(Solder Ball)与RDL(Redistribution Layer, 线路重布层)给遮盖住，这些区域在过往是无法进行线路修补的。二是少数没有遮盖到的部分，也会因上方较厚的Organic Passivation(有机护层)，大大增加线路修补的难度与工时(见下图)。

为此，宜特开发了WLCSP电路修改技术；为WLCSP制程所研发的蚀刻技术手法，无论要修改的目标区电路是覆盖在Organic Passivation(有机护层)、或是RDL(重布线路层，Redistribution Layer)、甚至锡球(Solder Ball)下方皆可进行电路修改；此技术至今，已为全球IC设计公司，包括电源管理、模拟、多媒体IC设计等企业，解决2450件超过4600颗的WLCSP电路修改问题。

本月小学堂，我们从这2450件超过4600颗的WLCSP电路修改案件内，归纳出几项客户常见问题。

Q1: 想修改的WLCSP IC的电路位置，被锡球覆盖，宜特进行线路修补后，该锡球还能够使用吗?

此分两面向探讨，第一，若您要做线路修补的位置，是在锡球边缘，宜特可以提供「不破坏锡球高度并维持一定锡量」的局部锡球去除技术，在完成线路修补后，该颗样品即可上到Socket或焊接到PCB上，进行后续电性测试。

第二，若您要做的线路修补位置，接近锡球中间下方，宜特将协助您移除该颗锡球，并在完成线路修补后，提供新的锡球植入，您一样可以无缝接轨的进行后续实验测试。

因此，在宜特WLCSP电路修改解决方案下，可以确保锡球功能正常与测试。

宜特移除局部锡球技术

修改位置在錫球邊緣時，僅需移除局部錫球，執行FIB電路修改後，可立即進行PCB焊接或直接上到Socket進行電路測試，加速您Debug時效。

宜特移除全部锡球技术

修改位置接近錫球中間時，選擇移除全部錫球，執行FIB线路修补後，搭配Laser Re-ball技術精準植球，提升整體電路修改可行性與成功率。
Q2: 已执行过FIB电路修改及焊接测试的WLCSP IC样品，还可以二次进行电路修改吗?

答案是可以。进行焊接测试后的WLCSP IC样品，从测试板上拔下欲二次进行FIB电路修改，IC上的锡球将会是破碎不完整，因此，第一步骤必须先将WLCSP表面破碎的锡球清除干净，第二步骤，即可二次进行FIB线路修补技术，完成后，搭配宜特Laser Re-ball技术，精准植回锡球，您即可快速进行后续电性测试。
Q3: 如何有效率的植回锡球，且不影响后续可靠度验证精准度?

以往，植回锡球的方式是人工摆球，以全面加热方式让锡球溶融后，接合于WLCSP IC的UBM层(Under Barrier Metal)，此方式非常耗时；且若其样品是有PCB底板的产品(Ex BGA封装型式的IC)，加热的过程，很容易因PCB板材内藏有水气，受到高温影响，产生爆板现象，进而影响可靠度验证精准度。

为此，宜特引进以雷射的方式植入锡球之技术(Laser Re-ball)，藉此将可大幅提升作业效率与线路修补良率。