Was ist Panel-Level-Packaging (PLP)?

Verfahren, das viele Gehäuse gleichzeitig auf einem großen rechteckigen Panel statt auf einem runden Wafer herstellt. Es nutzt die Fläche effizient und kann die Kosten senken, doch Verzug, Die-Verschiebung auf großen Flächen und die Standardisierung der Anlagen sind Herausforderungen.

Japanische Bezeichnung: パネルレベルパッケージ(PLP)

„Panel-Level-Packaging (PLP)“ kommt in 1 Übungsfragen aus 1 Themen vor, z. B. Fortgeschrittene Technologien (3D-Integration, Chiplets).

Fachgebiet: Fortgeschrittene Technologien (3D-Integration, Chiplets)

Vom Wafer zum Panel

Bei einem Fan-out-Wafer-Level-Package (FOWLP) werden vereinzelte Dies auf einem runden Träger platziert, in Pressmasse fixiert und mit einer Umverdrahtungslage versehen. Panel-Level-Packaging (PLP) führt ähnliche Schritte auf einem großen rechteckigen Panel aus, das denen der Leiterplatten- und Displayfertigung näherkommt. Zu den Panelgrößen gehören 510 mm × 515 mm und 600 mm × 600 mm; ein quadratisches Panel von 600 mm hat eine Fläche von 360.000 mm², etwa das 5-Fache eines Wafers mit 300 mm Durchmesser (etwa 70.700 mm²). Werden mehr Gehäuse auf einmal verarbeitet, sinken die Kosten pro Gehäuse.

Warum ein Rechteck weniger verschwendet

Werden rechteckige Gehäuse auf einem runden Wafer angeordnet, können Bereiche nahe dem Rand kein ganzes Gehäuse aufnehmen. Je größer das Gehäuse, desto größer der Anteil dieses Randverlusts. Bei großen Gehäusen mit einigen zehn Millimetern Kantenlänge, etwa für KI, sinkt der nutzbare Anteil eines 300-mm-Wafers stark, während sich ein rechteckiges Panel fast bis zum Rand füllen lässt. Die Verbreitung großer Gehäuse mit vielen Chips in Chiplet-Bauweise und HBM-Stapeln ist ein Grund für das Interesse an PLP.

Herausforderungen großer Flächen

Je größer das Panel, desto größer der Verzug durch Aushärtungsschwund des Harzes und Unterschiede in der Wärmeausdehnung und desto größer die Verschiebung der Dies beim Umspritzen (Die-Verschiebung). Auch gleichmäßige Schichtdicke und Belichtung über das ganze Panel sind schwierig, und Lithografie- und Galvanikanlagen für Wafer lassen sich nicht unverändert nutzen, sodass panelspezifische Anlagen nötig sind. Panelgrößen sind branchenweit noch nicht standardisiert, was die Entwicklung von Anlagen und Materialien erschwert. Waferprozesse lassen sich nicht einfach vergrößern.

Wachsende Anwendungen

PLP kam zuerst bei relativ kleinen Gehäusen zum Einsatz; 2021 kündigte das koreanische Unternehmen nepes Laweh die Serienfertigung von Fan-out-Gehäusen auf quadratischen Panels von 600 mm an. Seit Mitte der 2020er-Jahre wird es auch als Mittel entwickelt, um die Kosten großer KI-Gehäuse zu senken. Andererseits fällt es Panelprozessen im Allgemeinen schwerer als Waferprozessen, feine Verdrahtung herzustellen, sodass auch untersucht wird, wie die Teile mit der feinsten Verdrahtung zu behandeln sind.

Jetzt üben: Fragen zu Panel-Level-Packaging (PLP)

Was ist das Hauptziel der Fertigung von Gehäusen im Nutzen auf einem großen rechteckigen Panel statt auf einem runden Wafer?

ADie Zahl gleichzeitig verarbeiteter Einheiten zu erhöhen, die Flächenausnutzung zu verbessern und die Kosten zu senken
BDie Gehäuse zu vergrößern
CDie Gehäuse zu verteuern

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Antwort: A. Die Zahl gleichzeitig verarbeiteter Einheiten zu erhöhen, die Flächenausnutzung zu verbessern und die Kosten zu senken

Auf rechteckigen Panels lassen sich rechteckige Gehäuse verschnittärmer anordnen als auf runden Wafern, und sie lassen sich leichter vergrößern, sodass viele Gehäuse gleichzeitig verarbeitet werden können. Die Fläche eines 600-mm-Quadrat-Panels beträgt beispielsweise etwa das 5-Fache eines 300-mm-Wafers. Das Panel-Level-Packaging wird für Fan-out-Gehäuse und große KI-Gehäuse als Mittel zur Kostensenkung entwickelt. Herausforderungen sind jedoch Verwölbung und Gleichmäßigkeit auf großer Fläche.

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen PLP und FOWLP?

Die grundlegenden Schritte sind ähnlich, doch FOWLP nutzt einen runden, waferförmigen Träger und PLP ein großes rechteckiges Panel. PLP kann mehr Gehäuse auf einmal mit weniger Randverlust verarbeiten, was die Kosten senkt, doch Verzug und Gleichmäßigkeit sind schwerer zu beherrschen.

Wie viel größer ist ein quadratisches Panel von 600 mm als ein 300-mm-Wafer?

600 × 600 = 360.000 mm², und ein 300-mm-Wafer hat π × 150² ≈ 70.700 mm²; das Panel ist also etwa 5-mal so groß.

Was sind die größten Herausforderungen von PLP?

Verzug auf großen Flächen, Die-Verschiebung beim Umspritzen, Gleichmäßigkeit von Schichtdicke und Belichtung, die Entwicklung von Panelanlagen und die Standardisierung der Panelgrößen.

„Panel-Level-Packaging (PLP)“ in den Erläuterungen

Das Panel-Level-Packaging wird für Fan-out-Gehäuse und große KI-Gehäuse als Mittel zur Kostensenkung entwickelt.
Was ist das Hauptziel der Fertigung von Gehäusen im Nutzen …

Fragen mit „Panel-Level-Packaging (PLP)“ (1)

Was ist das Hauptziel der Fertigung von Gehäusen im Nutzen auf einem großen rechteckigen Panel statt auf einem runden Wafer?