先進封裝製程WLCSP-FSM製程

FSM 製程的簡介

Power MOSFET在完成了前段Foundry FAB的製程後，緊接著還要在Top Metal上製作圖形化正面金屬(Front Side Metallization，簡稱FSM)
晶圓薄化並將背面鍍上金屬後(簡稱BGBM)，進行CP測試；完成測試後，再將晶圓(Wafer)切割成晶片(chip)。
這幾個步驟是現今前段晶圓廠及後段封裝廠(assembly house)較少投入資源開發的地方。

正面金屬化製程(FSM)是MOSFET晶圓薄化前的一個關鍵製程，由於MOSFET具備高開關切換速度，低輸入阻抗與低功率耗損之特性，
必須承受大電流，因此在製程上，必須使用銅夾銲接(Clip Bond)加大電流路徑來取代金屬打線焊接(Wire Bond)，藉此降低導線電阻與R_DS(on)(導通阻抗)。

而正面金屬化製程的目的，就是藉由濺鍍或化鍍方式形成凸塊下金屬層(Under Bump Metallurgy，UBM)，接著做銅夾銲接，以降低導線電阻。
在使用夾焊時，由於鋁墊上方必須要有UBM，來做為鋁墊和銅夾(Clip)之間的銲接表面(Solder Surface)。

但並非所有IC晶片都需經過正面金屬化製程。
如果MOSFET元件需要進行夾焊或是混合焊(Mixed Bond, 指Source用Clip Bond，Gate用Wire Bond)時，需要在鋁墊上方做出UBM，
以和Clip接合，所以若是MOSFET並沒有大電流應用時會做Wire Bond，可直接打線在鋁墊上，便不需要進行FSM。

FSM-Typical Sputter濺鍍
車用電子及高階應用製造商之選擇

濺鍍製程是以高真空濺鍍機台於晶圓片成長鈦/鎳釩/銀，
再塗佈光阻，接著以光罩曝光顯影(黃光製程)，將鋁墊上方進行遮蔽，
再將多餘的UBM以蝕刻的方式進行移除(蝕刻製程)。

這是一套非常成熟、穩定且高可靠度的製程，許多車用電子業者與高階應用製造商均已使用此製程。

濺鍍製程必須經過濺鍍金屬、光阻塗佈顯影、濕蝕刻金屬、光阻去除等多道製程 (如下圖)



FSM-Chemical plating化鍍
MOSFET正面金屬化製程高CP值選擇

成本導向的消費性電子產品所應用的MOSFET則較適合使用化鍍來做，可以有較低的成本及較短的生產時間。

化鍍，一般稱為化學鍍，也稱無電鍍(Electro-less Plating)，在沒有外加電流的條件下，
利用化學藥劑形成一連串可控制的氧化還原反應，使得化學藥劑中的金屬離子在晶圓上還原成金屬的一種成膜的方式。
化鍍製程最大特色是，只需利用一連串的氧化還原反應，將鎳金/鎳鈀金選擇性的成長在鋁墊上，
完全不需要經過高真空濺鍍/黃光製程/蝕刻製程，因此成本可降低，生產時間也可改善。

化鍍製程，僅需一部化鍍機台自動化執行一連串的化鍍步驟，化鍍製程相對簡易，卻可達到相同目的 (如下圖)

FSM 化鍍VS濺鍍

所以若產品有需要使用正面金屬化製程，化鍍的特性是可以選擇性的在鋁墊上長出鎳鈀金，
適合單純Clip Bond，追求高CP值及成本導向客戶使用；
濺鍍的特性是使用高真空設備濺鍍金屬並使用光阻定義圖形，可靠度優異，適合追求高品質高可靠度客戶使用。