lucas@ginechip.com|工作日 9:00–18:00 工程师在线

RDL 重布线与凸块:2.5D/3D 封装的互连底座

Chiplet 要拼得起来、HBM 要堆得上去,靠的是微米级的 RDL 重布线与数十万颗精密凸块。我们提供晶圆级 RDL 与 Bumping/UBM 加工配套,从衬底到互连一站交付。

凸块晶圆设计器(在线工具)

按真实先进封装工艺窗口约束凸块的直径、高度、间距(pitch)与长径比,实时预览截面结构与晶圆布局,自动防止球体重叠与超规格设计。

打开凸块晶圆设计器 →

方案介绍

RDL(Redistribution Layer,重布线层)是在晶圆表面用光刻 + 电镀铜 + 介质层反复叠加形成的"二次布线":把芯片原有的 I/O 焊盘按封装需要的间距重新排布,并在芯片与芯片、芯片与基板之间提供横向互连。凸块(Bumping)则是在焊盘或 RDL 上长出的垂直互连点(焊球、铜柱、金凸块等),承担芯片与转接板/基板之间的机械与电气连接。

  • 2.5D 封装(如 CoWoS):硅/玻璃转接板上的 RDL 负责 Chiplet 之间的高密度横向互连,凸块负责芯片↔转接板、转接板↔基板的两级垂直互连。详见 CoWoS / 2.5D Chiplet 页。
  • 3D 堆叠(如 HBM):微凸块(micro-bump)以几十微米级 pitch 连接每一层 DRAM die,正逐步向 混合键合过渡。详见 HBM / 3D 堆叠页。
  • 扇出型封装(Fan-Out / InFO):重构晶圆上的 RDL 直接充当"无基板"互连层,是先进封装中最依赖 RDL 工艺的场景之一。
洁净室中的 RDL 铜重布线与凸块晶圆

RDL 与凸块:先进封装的公共互连底座

扇出(Fan-Out)与扇入(Fan-In)场景对比

维度扇入 Fan-In(WLCSP)扇出 Fan-Out(FOWLP/PLP)
互连位置RDL 与凸块全部落在芯片面积内RDL 延伸至芯片外,利用重构扇出区
I/O 数量中低 I/O(数百级)高 I/O(数千级),适合应用处理器与 AI 芯片
RDL 层数1–2 层常见2–4 层及以上,线宽持续收紧
典型载体裸晶圆直接加工重构晶圆(环氧塑封 + 载板),对翘曲控制要求高
典型应用电源管理、射频前端、传感器手机 SoC、AI 推理芯片、Chiplet 集成

应用场景

RDL 与凸块配套,服务于以下六类场景。

AI 推理芯片

扇出 RDL 以高 I/O 密度承载推理芯粒与高速接口,缩小封装面积。

移动 SoC

扇出晶圆级封装用细线 RDL 替代基板,实现更薄、更小、成本更优。

Chiplet 集成

转接板 RDL 负责芯粒间横向互连,微凸块负责垂直互连。

HBM / 3D 堆叠

微凸块连接每层 DRAM die,向更细间距与混合键合演进。

射频前端

细线 RDL 集成无源器件与铜屏蔽,把前端模块做得更紧凑。

科研与原型

工程批与科研原型来图加工,Dummy 片陪跑验证光刻与电镀窗口。

能力介绍

RDL、凸块与 UBM 的晶圆级加工能力,配合衬底与检测随片交付。

铜柱与焊料凸块晶圆的检测

线宽、铜厚、凸块高度与共面性,决定互连的良率

RDL 重布线

常规 5/5μm 至精细 2/2μm,1–4 层,含层间通孔,PI / BCB / 无机介质可选。

凸块(Bumping)

SnAg 焊球、Cu Pillar、Au 凸块、AuSn 共晶,覆盖回流焊与热压键合场景。

UBM 金属化

Ti/Cu/Ni、TiW/Au、Cr/Cr-Cu/Cu 等体系,与凸块材料匹配设计。

随片检测数据

线宽/线距、膜厚、凸块高度与共面性、剪切力抽检,可按需出具 CoC。

协作方式

  • 来图加工:提供 GDS/版图与凸点图(bump map),我们完成光刻掩膜制作、RDL 流片与凸块电镀,随片交付检测数据。
  • 衬底 + 工艺打包:转接板/载片衬底由我们供应并直接进入 RDL 与凸块工序,省去跨厂周转。
  • 研发打样优先:支持小批量工程批与大学/研究所原型项目,工艺开发期可用 Dummy 片陪跑验证光刻与电镀窗口。

参数规格

工艺能力、三档 RDL 与凸块技术选项,一屏看全。

工艺能力:RDL 与 Bumping/UBM

工艺项能力指标备注
RDL 线宽 / 线距常规 5/5μm;精细工艺可至 2/2μm更细线宽请携图纸评估
RDL 层数1–4 层多层结构含层间通孔(Via)
介质层材料PI(聚酰亚胺)/ BCB / 无机介质按介电常数与应力要求选择
金属体系Cu 电镀(TiW/Cu 种子层)厚度 3–15μm 可调
UBM 体系Ti/Cu/Ni、TiW/Au、Cr/Cr-Cu/Cu与凸块材料匹配设计
凸块类型SnAg 焊球 / Cu 柱(Cu Pillar)/ Au 凸块 / AuSn 共晶覆盖回流焊与热压键合场景
凸块 pitch量产 ≥130μm;微凸块可评估至 40μm 级小 pitch 需联合评估基板与对位精度
晶圆尺寸4 / 6 / 8 / 12 英寸12 英寸视工艺项确认

单项工艺的详细参数与流程见 RDL 工艺服务页 与 凸块 / UBM 服务页;配套的衬底载体可选 硅晶圆、玻璃衬底 / TGV 或 测试片(工艺开发用)。

RDL / 凸块关键指标速览

0.4–5μmRDL 线宽 / 线距范围
1–8 层RDL 叠层能力
10–500μm凸块间距范围
200/300mm晶圆尺寸

RDL 三档工艺能力对比

RDL 按线宽/线距与介质体系分为三档,密度越高、工艺越复杂,选型时需与成本、良率一并权衡:

工艺档线宽 / 线距铜厚通孔直径介质层层数凸块间距
标准 RDL5/5μm5–8μm20–30μmPI1–3 层300–500μm
细线 RDL2/2μm3–5μm10–15μmBCB 或先进 PI2–5 层130–300μm
超细(大马士革)RDL0.4/0.4μm1–3μm5–10μmSiO₂(CVD)2–8 层配合微凸块

凸块技术选项对比

凸块选型要同时考虑间距、电流能力、热性能与成本:

凸块类型间距范围高度 / 尺寸UBM 体系典型用途
焊料凸块(SAC305 / SAC405 / SnPb)130–400μm高度 50–100μmTi/Cu 或 TiW/Cu标准倒装 BGA
铜柱(Cu Pillar)40–130μm柱高 20–80μm + SnAg 焊帽 10–25μm可选 Ni 阻挡层细间距、低电阻、高电流
微凸块(Cu/Ni/SnAg)10–55μm直径 5–25μmCu/Ni/SnAg2.5D/3D 堆叠,兼容混合键合
金凸块(Au Stud)> 60μm直径 40–80μm,高度 15–50μmAu 焊盘无需 UBM光电器件、低量原型

更细的间距意味着更严的对位精度与基板要求,小 pitch 方案建议在工艺评审阶段就与封装厂同步确认。单项能力见 RDL 工艺页 与 凸块 / UBM 页。

设备与工艺装备

支撑 RDL 与凸块加工的装备类别与通用配置。

设备类别典型配置用途
晶圆级光刻与涂显8 / 12 英寸,步进式曝光,亚微米套刻RDL 线路与凸块开窗图形化
电镀与湿法线铜电镀槽 + 化学镀 Ni/AuRDL 铜增厚与 UBM 金属化
溅射(PVD)种子层与 UBM 溅射Ti/Cu、TiW/Cu 等 UBM 体系
CMP 平坦化介质与铜平坦化多层 RDL 叠加精度
凸块回流与量测回流炉 + 凸块高度 / 共面性量测凸块成形与质量验证
检测设备线宽 / 膜厚 / 剪切力测试 + AOIRDL 与凸块随片数据

实际案例

以下案例均已匿名化处理,仅呈现可公开验证的工艺指标与结果。

AI 推理芯片团队 · 扇出 RDL

高 I/O 扇出结构的 RDL 流片

客户的推理芯片采用扇出结构,需要数千级 I/O 的细线 RDL,关注线宽能力与层间通孔叠对精度。

结果:细线 RDL 达到 2/2μm、多层结构叠对精度满足要求,随片提供线宽与膜厚检测数据。

Chiplet 集成团队 · 微凸块

40μm 级微凸块与 UBM 配套

客户的芯粒间互连需要 40μm 级微凸块,并要求随批提供高度均匀性数据以评估堆叠良率。

结果:微凸块与 UBM 体系按版图加工,随批高度与共面性数据达标,工艺窗口可直接进入小批试产。

科研 / 初创团队 · 来图加工

Dummy 片陪跑的光刻电镀窗口验证

团队只有版图、缺少工艺经验,希望在正式片之前先用 Dummy 片跑通光刻与电镀窗口,控制试错成本。

结果:先出工艺评审意见再报价,Dummy 片陪跑锁定工艺窗口,正式片一次流片通过并随片交付 CoC。

常见问题

我们只有版图没有工艺经验,能做 RDL 吗?
可以。把 GDS 文件、目标 pitch 与应用场景发给工程师,我们会建议介质层体系(PI 或 BCB)、铜厚与层数方案,先出工艺评审意见再报价,全程中文沟通。
Cu Pillar 和传统 SnAg 焊球怎么选?
I/O 密度高、间距 ≤150μm、需要更好电热性能时选 Cu Pillar(配合 cap 焊料);I/O 较疏、追求成本与工艺成熟度时选 SnAg 焊球。Au 凸块与 AuSn 共晶则多用于光电器件与气密封装。具体见 凸块 / UBM 服务页。
研发阶段量很小,几片晶圆也接吗?
接。工程批与科研原型一片起做,报价按小批量计价;建议先用 Dummy 片跑通光刻与电镀窗口再上正式片,可显著降低试错成本。
RDL 和凸块做完后,检测数据包含什么?
随片提供关键检测数据:线宽/线距测量、膜厚(介质与铜)、凸块高度与共面性、剪切力抽检结果;可按需出具 CoC 与检测报告,满足研发留档与量产追溯要求。
为什么 0.4μm 线宽要用大马士革工艺?
半加成(SAP)用光刻胶模具 + 电镀成线,线宽越细对光刻与抗蚀胶厚度的要求越高,通常到 2μm 级;再往下走,行业改用大马士革工艺——先在 SiO₂ 中刻出沟槽与通孔,再填入铜并 CMP 平坦化,配合 TaN/Ta 阻挡层,才能稳定做到 0.4/0.4μm。线宽越细,介质也从聚合物转向无机 SiO₂。
微凸块做完能不能直接接混合键合流程?
微凸块与混合键合是两条不同路线,一般不直接衔接:微凸块靠焊料连接,混合键合靠 Cu-Cu 与介质直接键合,后者对表面粗糙度、TTV 与颗粒的要求严得多。如果要往混合键合过渡,衬底需按"键合级"标准筛选,建议在方案初期就与工程师确认,见 混合键合专页。
你们最多能做几层 RDL,线宽能到多少?
常规工艺支持 1–4 层 RDL,线宽/线距从 5/5μm 起;精细工艺可做到 2/2μm,超细大马士革路线可评估到 0.4/0.4μm。层数越多、线越细,对叠对精度与 CMP 平坦化的要求越高,建议携图纸评估。
UBM 体系该怎么选?
UBM 要跟凸块材料与后续焊接工艺匹配:常规焊球多用 Ti/Cu 或 TiW/Cu;金凸块、金锡共晶常用 TiW/Au;需要阻挡扩散时可加 Ni 阻挡层,或选 Cr/Cr-Cu/Cu 体系。选型时会结合焊料体系、电流与可靠性需求一起设计。
扇入和扇出封装到底怎么选?
看 I/O 数量与成本。扇入(WLCSP)的 RDL 与凸块全落在芯片面积内,适合数百级 I/O 的电源、射频与传感器;扇出(FOWLP/PLP)把 RDL 延伸到芯片外的重构区,能支撑数千级 I/O,适合手机 SoC、AI 芯片与 Chiplet 集成,但要对重构晶圆翘曲严格控制。
各种晶圆尺寸都支持吗,12 英寸能做吗?
支持 4、6、8、12 英寸。12 英寸是否可做取决于具体工艺项,需要先确认设备与工艺窗口,建议下单前与我们核对,我们会结合您的版图与层数给出可行的尺寸方案。

发版图或凸点图给我们,24h 内给出 RDL / Bumping 工艺评审与报价

来图加工 · 衬底+工艺一站打包 · 工程师中文直连

立即询价