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晶圆级与 RDL

RDL:在芯片表面重新铺路

芯片上的接口太小、太挤、位置不对,电路板接不上。RDL 就是在芯片表面再铺一层细细的铜线,把接口搬到该去的地方。它是 WLCSP、扇出封装、iPhone 处理器封装的核心,也是中介层的前身。

搬位置把四周的焊盘搬到中间,或者把中间的搬到边上。
扇入 · 扇出锡球放在芯片范围内还是范围外,决定了两种封装路线。
连芯片多层 RDL 能在几颗芯片之间直接布线,这就是中介层的雏形。
原理

RDL:在芯片表面"重新铺路"

芯片为什么要封装一页讲过,封装最核心的任务是把 0.05 mm 的芯片焊盘“摊开”成电路板能焊的 0.5 mm。QFN 靠引线框架加金线,BGA 靠多层基板。这一页讲第三种办法:直接在芯片表面画出走线。

RDL = Redistribution Layer,重布线层(也译作再布线层)。它是在芯片做好之后,在芯片表面额外铺的一层或几层铜走线,每层铜线之间用绝缘材料隔开。

它的作用就一句话:把原来位置的焊盘,用导线引到一个新的、更合适的位置,并在新位置做一个新焊盘。芯片内部的电路一点没改,改的只是"出口"的位置。

改造前:焊盘挤在四边 改造后:铜线把焊盘引到均匀的网格上
原焊盘(铝)RDL 铜走线新焊点(凸点 / 锡球)
俯视芯片表面。橙色铜线就是 RDL。每一个原焊盘都对应一个新焊点,一一连通,只是位置变了、间距变大了。
打个比方

一栋老楼的门全开在四周墙上,挤得排长队。物业在大厅里铺了几条走廊,把人从各个门引到大厅中间整齐排开的新出口。楼本身没拆没改,只是加了走廊。RDL 就是这些走廊。

RDL 能干的事,归纳起来有四种:

① 搬位置

把边上的焊盘搬到中间(周边 → 面阵),或者反过来,把中间的搬到边上。QFN 内置 DRAM 一页里的 DRAM 就是"中间搬到边上"。

② 拉间距

把 50 µm 的密间距拉开到 150 µm、400 µm,让凸点、锡球放得下。

③ 换顺序

让信号的排列顺序和对面芯片或电路板对齐,避免走线、打线交叉。

④ 连芯片

多层 RDL 可以直接在两颗芯片之间布线,相当于做一块"超细的小电路板"(扇出、中介层)。

工艺

八步看懂 RDL 制造工艺

下面是芯片表面的剖面图(想象把芯片竖着切开看侧面)。点按钮一步一步看,铜线是怎么"长"出来的。这套流程叫半加成法(SAP),是 RDL 最常用的做法。

锡球 / 凸点 UBM 凸点下金属 第二层 PI 光刻胶 铜 RDL 走线 种子层 Ti/Cu 第一层 PI 钝化层 原铝焊盘 硅芯片(内部电路已做好) 信号路径

几个关键词,用大白话解释

名词是什么为什么需要
PI / PBO聚酰亚胺等有机绝缘材料,像一层透明的塑料膜让上下层的铜线互不短路,还能缓冲应力
种子层溅射上去的极薄钛 + 铜(几百纳米)电镀需要导电的"底",铜才能长上去
光刻胶感光材料,曝光后可以选择性溶掉当"模具",决定铜线长成什么形状
电镀铜把晶圆泡在铜溶液里通电让铜只在模具槽里长到几微米厚
UBMUnder Bump Metallurgy,凸点下金属层让锡球焊得牢,并阻挡锡和铜互相"吃"掉

要多层 RDL,就把第 2–7 步重复几遍:一层绝缘、一层铜、再一层绝缘、再一层铜……层与层之间靠通孔(via)连起来。

图中尺寸除特别说明外均为示意,不按真实比例。年份与数值为行业常见说法或公开报道,具体以厂商资料为准。 内容更新至 2026-10。