21世纪以来,各种消费类电子的出现促进了晶圆级封装技术的发展。扇出封装以其优异的特性吸引了越来越多的关注,并广泛运用在各种电子芯片中。未来几年,扇出封装的市场规模预计增长到38亿美元。而随着物联网、5G、AI＆VR、汽车电子等新技术的发展,对高密度、多芯片集成封装技术的需求越来越迫切。扇出封装的应用也将往更多芯片集成、更大尺寸的解决方案的趋势发展。然而,大尺寸封装在研发应用过程中面临诸多挑战,严重制约了大规模量产。此外,大尺寸封装的可靠性直接决定了其在实际运用中的可行性,因此评估封装中隐藏的风险点以及失效问题,并进一步提高可靠性来满足其应用要求是很有必要的。本课题以大尺寸硅基埋入扇出封装（e Si FO）技术为研究对象。e Si FO采用硅基扇出结构代替经典扇出封装中的模塑化合物,为重布线层和焊球提供扇出空间,工艺制程简单且性能良好。针对大尺寸封装制程中的关键工艺进行深入研究,理论结合实验,提出大尺寸直槽刻蚀工艺以及芯片贴片工艺的优化方案。可靠性研究从封装级可靠性、板级温度循环可靠性两个方面进行。一是对测试样品进行封装级可靠性实验,并对温度循环实验后干膜出现裂纹和高加速应力实验后出现的钝化层分层现象,进行实验和仿真分析以提供解决方案。二是利用有限元仿真分析来探究不同封装结构的产品在板级温度循环条件下的响应,进一步探究不同PCB厚度和芯片尺寸对焊球疲劳特征寿命的影响,从而优化设计,并为实际产品的可靠性评估与设计提供参考。