便携式医疗设备和服务越来越受欢迎。

一般而言，这些设备必须是有效的并且是“隐形的”，这在低功耗和小尺寸方面给设计者带来了新的挑战。

如今，晶圆级芯片级封装（WLCSP）使得过去无法实现的医学治疗成为可能。

这些新应用包括创伤检测，医疗植入物和一次性便携式监护仪。

本文首先介绍WLCSP技术，然后讨论PCB焊盘图案，焊盘精加工层和电路板厚度设计的最佳实用技术，以最大程度地提高WLCSP的有效性。

如图1所示，WLCSP是倒装芯片互连技术的一种变体。

利用WLCSP技术，可以将裸片的有源面倒置，并使用焊球将其连接到PCB。

这些焊球的尺寸通常足够大（回流焊前的间距为0.5mm，300 m），这可以消除倒装芯片互连所需的底部填充工艺。

图1：WLCSP软件包。

这种互连技术具有以下优点：通过省去第一层包装（模制复合材料，引线框或有机基板），可以节省大量空间。

例如，8球WLCSP仅占8引脚SOIC电路板面积的8％。

通过消除标准塑料封装中使用的连接线和引线，可以降低电感并改善电气性能。

由于省略了引线框架和模制复合材料，因此封装的形状更轻更薄。

不需要底部填充过程；可以使用标准的SMT组装设备。

由于轻质模具在焊接过程中具有自校准特性，因此组装良率很高。

封装结构WLCSP可以分为两种结构类型：直接凸块和重新分布层（RDL）直接凸块直接凸块WLCSP包含可选的有机层（聚酰亚胺），该层用作表面上的有源管芯应力缓冲。

聚酰亚胺覆盖整个管芯区域，连接焊盘周围的窗口区域除外。

在该窗口区域上溅射或电镀凸块下金属层（UBM）。

UBM是不同金属层的堆叠，包括扩散层，阻挡层，润湿层和抗氧化层。

焊锡球落在UBM上（因此称为落球），然后通过回流焊接形成焊锡凸点。

直接凸点WLCSP的结构如图2所示。

图2：直接凸点WLCSP。

重新分发层（RDL）图3是重新分发层（RDL）WLCSP。

这项技术可以将用于键合导线（布置在周围的键合焊盘）的芯片转换为WLCSP。

与直接撞击不同，此WLCSP使用两个聚酰亚胺层。

第一聚酰亚胺层沉积在管芯上，并且焊盘保持打开。

RDL层通过溅射或电镀将外围阵列转换成区域阵列。

后续结构类似于直接凸点-包括第二个聚酰亚胺层，UBM和下落球。

图3：重新分发层（RDL）WLCSP。