扇出型封裝是什麼？接點不夠放，怎麼拉到晶片外面

扇出型封裝（英文 fan-out，全名扇出型晶圓級封裝，簡稱 FOWLP）是一種把晶片的接點拉到晶片外面的封裝作法：把切好、測過的晶片排開，四周用塑膠填起來，變成一片像晶圓的圓盤，再在上面做細細的銅線，從接點往外拉。這樣，底下的錫球就能排得比晶片還大。「扇出」說的就是這些線：從晶片往四周散開，像打開的扇子。

封裝和錫球的基本，見「封裝是什麼？」和「晶片的封裝有哪些樣子？」。

什麼是「晶圓級封裝」？

一般的封裝，先把晶圓切開，再一顆顆裝進外殼。晶圓級封裝反過來：晶片還連在整片晶圓上的時候，就把保護層、接點和錫球都做好，最後才切開，切下來就是包好的。整片一起做，一次處理上千顆，包好的也最小、最薄。

扇入是什麼？為什麼接點多的晶片放不下？

在晶圓上直接做錫球，球只能放在晶片自己底下：接點原本常排在四邊，這時要先用一層線往裡面拉、排滿底面，所以叫扇入（fan-in），包好後跟晶片一樣大。

問題是，晶片多大，底下就只有那麼大。用假設的數字算：邊長 3 公釐的晶片，錫球每 0.4 公釐一顆，一排 7 顆，整面最多 49 顆。要一百多個接點的晶片，就放不下了。

球也不能一直縮小、一直擠：電路板上的焊點做不到那麼密，球太小也焊不牢。為了放球把晶片做大也不划算，矽很貴。所以扇入多半用在接點不多的小晶片。

扇出怎麼把錫球放到晶片外面？

先切開，再替每一顆補一圈地：晶片排開、留一段距離，用塑膠填滿空隙；多出來的那一圈塑膠，也能拉線、放球。同一顆 3 公釐的晶片，四周各補 1 公釐，變成 5 公釐見方：一排 12 顆，整面 144 顆，差不多三倍。

扇出型封裝怎麼做？一步一步看

常見的一種作法是「先放晶片、正面朝下」：

第 1 步：挑出好的晶片

• 做什麼：晶圓上的每一顆先用細針測過（針測），再切割，只拿好的。
• 為什麼：每包一顆，都要花一份拉線、長錫球的錢。
• 不這樣會怎樣：壞的也包進去，整顆白做。

第 2 步：正面朝下，貼到暫時的載板上

• 做什麼：圓形、很平的硬板（暫時的載板）貼一層膠，晶片有接點的那面朝下，一顆顆隔開放好。
• 為什麼：接點全貼在同一個平面，拿掉載板後跟塑膠幾乎一樣平，才做得了線；隔開的距離，就是放錫球的地方。
• 不這樣會怎樣：放歪了、轉了一點，後面的線就對不到接點。

第 3 步：模封，變成一片「重組的晶圓」

• 做什麼：用模封材料（封裝用的塑膠，多半是環氧樹脂）把整盤蓋住、填滿縫，加熱變硬，連成一片圓盤，叫重組晶圓（也有人叫重構晶圓）。
• 為什麼：塑膠把晶片固定住，也替它補出那一圈地；做成晶圓的樣子，後面才能整片一起加工。
• 不這樣會怎樣：流過去的塑膠會推動晶片，變硬時又收縮，晶片就跑離原位；矽和塑膠受熱脹縮差很多，冷下來整片還會翹，像烤彎的餅乾。

第 4 步：拿掉暫時的載板

• 做什麼：拆掉載板和膠，接點那一面露出來，跟四周的塑膠幾乎齊平。
• 為什麼：接點露出來才接得上線；載板只是暫時撐著。
• 不這樣會怎樣：膠留在接點上，線就接不好；拆得太用力，整片也可能受傷。

第 5 步：做重佈線層，把接點拉出去

• 做什麼：塗一層絕緣材料，在接點上開小洞；鋪一層很薄的金屬當底，塗光阻、曝光、顯影圍出線的形狀，電鍍長出銅線，再去掉光阻和多的底。銅線從接點拉到外圈，不夠就再疊一層。這幾層線叫重佈線層（RDL），也叫重分佈層。
• 為什麼：用晶圓廠黃光的印法（「微影（黃光）是什麼？」），線才做得細、排得密，也是整片一起做。
• 不這樣會怎樣：圖案照「晶片應該在的位置」印。第 3 步跑了位、翹了，洞和線就對不準接點，像疊對偏了：接不通，或碰到隔壁。

第 6 步：長錫球

• 做什麼：在最上面那層的銅墊上放錫球，加熱讓錫化開、黏牢。
• 為什麼：錫球是焊上電路板的腳，排得到晶片外面那一圈。
• 不這樣會怎樣：球太小或掉了，焊上電路板時那幾點就接不到。

第 7 步：切開，再測一次

• 做什麼：沿著晶片之間的塑膠切成一顆一顆，再測一次（成品測試）。
• 為什麼：每一顆就是包好的晶片，能直接焊上電路板。
• 不這樣會怎樣：前面傷了晶片、線沒接好，不測就混進產品。

扇出型封裝好在哪？

• 接點放得多：錫球排到晶片外面，不再被晶片的大小卡住。
• 薄：覆晶要把晶片焊在一塊小底板上（「覆晶是什麼？」）；扇出直接在晶片上做線，省掉底板，所以很薄，手機裡很常用。
• 路短：先放晶片的作法，接點直接接上銅線，不經過凸塊、細線或底板。

重佈線層的線寬，常見是幾微米到十微米上下（一微米是千分之一公釐），比電路板上的線細得多。

扇出型封裝難在哪？

• 跑位和翹曲：第 3 步那兩件事。每層線都要對準，模封的材料和條件得調得剛好。
• 好的晶片一起賠：先放晶片，晶片包進去就拿不出來，後面哪一步出錯，好的晶片也跟著報廢。所以也有反過來「先做重佈線」的：線先在載板上做好、檢查過，再接上好的晶片。
• 線沒有矽上的細：晶片之間要傳最多資料的，常改用矽做的中介層。

好幾顆晶片可以一起包嗎？

可以。第 2 步並排放好幾顆，一起模封，重佈線層順便把它們接起來；不用另外做一片矽，比較便宜，但線比較粗。拆開再拼回去的理由與其他作法，見「小晶片（chiplet）是什麼？」和「新聞說的「先進封裝」是什麼？」。

在 fab24hr 裡

遊戲裡沒有扇出型封裝。主線「晶片的一生」第 11 章「球掀起來了」，你是封測廠的封裝製程工程師：助聽器晶片「螢火」正面朝上黏晶在 SiP 模組的小底板上，用細線打線接出去，再封膠。打線機的說明寫著一顆晶片十幾條線，接點少，不用拉到外面。

最接近的是封膠。按「進廠」、選「打工人的一天」，在「今天你是」卡片上點「封測廠」、左右滑到封裝製程工程師，班別照裝置上的時間排。晚班，封膠機換了模具，離注膠口最遠的兩個模穴，細線被塑膠沖歪；你要選把注膠調慢（太慢會留下氣泡），還是每一盤都照 X 光。扇出型封裝模封時，被塑膠推動的是整顆晶片。

黏晶機也只吸起針測判成好的，跟第 1 步一樣；圖鑑的「機台一覽」可以把封膠機、曝光機拆開來看。

遊戲裡的封測廠、晶片、人物和機台都是虛構的；扇出型封裝是什麼、怎麼做，照公開的一般資料寫，算錫球數的晶片大小和間距是假設的數字。其他行話可以到「半導體晶圓廠的行話，白話解釋」查。