超越摩尔定律 扇出型封装接棒

国际半导体产业协会(SEMI)于 5 月 17 日于国立交通大学举办 「扇出型面板级封装研讨会」 ，邀请来自联发科、亚智、欣兴电子、力成、SEMSYSCO、Hitachi Chemical等技术专家，从设计、设备、材料、封测等不同角度切入，探FOPLP市场应用、技术趋势，以及此创新封装技术对半导体产业的影响与展望。

随着终端消费产品体积更轻薄短小，但多功与高效的市场需求日益增加，扇出封装技术便可满足此需求。除可支持的I/O数量大增外，在厚度上也可减少；此外台积电以整合扇出型封装拿下iPhone处理器的订单，不仅备受全球瞩目，更刺激了其他业者加速扇出封装技术的开发。面板级扇出型封装(Fan-out Panel Level Packaging；FOPLP)因载具面积大，对降低制程成本有显着的助益，将是未来扇出型封装技术的发展趋势。研究机构Yole Développement 分析，整体扇出型封装市场规模预计将从2014年的2.44亿美元成长至2022年的30亿美元。

为推进FOPLP技术并促进业界厂商交流，国际半导体产业协会(SEMI)于5月17日于国立交通大学举办 「扇出型面板级封装研讨会」 ，邀请来自联发科、亚智、欣兴电子、力成、SEMSYSCO、Hitachi Chemical等技术专家，从设计、设备、材料、封测等不同角度切入，探FOPLP市场应用、技术趋势，以及此创新封装技术对半导体产业的影响与展望。

由于微电子工业的快速发展已朝向体积小、高性能元件领域，芯片封装也必须设法缩小尺寸，然而芯片面积缩小后，能够放置I/O的面积也会跟着缩小，但运算效能成长与多功整合却会增加I/O的数量。

封装技术虽如雨后春笋蓬勃发展，但重点在于多元异质模块整合，联发科技许文松副处长指出，扇出型封装解决了过往技术难以提升I/O密度的瓶颈，扇出型封装具备超薄、高I/O脚数等优势，是消费性电子产品、物联网装置中非常理想的封装技术选择，如智能手机中使用的绘图芯片、存储器、影像传感器等，透过出扇出型封装，能在紧密空间中达到更经济、有效率的高互连密度。随着终端产品追求轻薄短小与多功能整合的趋势日益成长，将为扇出封装技术带来庞大商机。

面对下个时代AI人工智能、5G通讯、车用电子、AR/VR等讯终端应用产品、以及物联网的发展，使得先进封装技术应用大幅增加，因应产业趋势，先进封装制程所面临新的挑战，技术百家争鸣，覆晶暨载板产业链将首当其冲。

欣兴电子新事业部陈裕华副总指出，若依制程载具的不同，可将扇出型封装分成三类，硅片(Silicon Wafer)、载板(Substrate)及玻璃(Glass)。因应终端需求，电子零组件也不断的朝这方面革新，因应市场需求，以及降低Fan-Out技术对载板的冲击。高端先进封装技术与类载板的应用大幅增加，类载板也因高端智能手机与车用电子的广泛采用而需求大增。

Manz亚智科技郑海鹏技术经理进一步剖析，在面板级扇出型封装生产制程中，载板翘曲几乎是所有相关设备都会面临的问题，也关系到产能及制程良率。利用输送类型(Conveyor type)的湿制程设备，载板翘区压制设计，得以保证载板在传输过程维持平整，减少破片率。

通过特殊喷嘴配置及喷盘摆动机制达到化学品精准流量及温度控制，可搭配在线实时浓度监控系统，进行新化学液添加，维持制程的稳定及化学品的使用寿命延长，同时降低化学品耗用量，不仅确保制程对均一性的高标准需求，更达到降低成本的综效。

力成科技方立志副总经理指出，随着摩尔定律(Moore’s Law)速度趋缓，半导体制程继续朝7纳米以下节点微缩，将负担庞大的成本与难以预测的高风险，如何「超越摩尔定律」(more than Moore)成为半导体产业界面临的艰困挑战，先进封装是延续摩尔定律生命的关键，通过SiP等先进封装技术变2D封装为3D封装，包括针对扇出型封装(FO)和3D IC制程的暂时性贴合／剥离 (bonding/debonding) 材料和制程的组合，将多个芯片组合封装形成一个系统的方式成为延续摩尔定律的关键。

SEMSYSCO(胜思科技)Dr. Raoul Schroeder分析，先进封装近年风起云涌，成为现今半导体发展的重要趋势，也带动电镀设备的需求与话题，次时代封装制程的线宽比从50um急速微缩至10um以下，对平坦度的要求也从20~30%大举提升，对设备商而言，两者要兼具是极大的挑战，也是检视其实力的极佳观察点；另外，载板尺寸大幅放大为另外重要发展趋势，催生Panel级封装兴起，预期PLP(面板级封装)将在2020年大爆发，目前各路人马已积极抢进，面板大厂的3.5及4.5代旧设备也找到活化再利用的契机。

Hitachi Chemical(日立化成)Mr. Daisuke Ikeda提到，半导体光电封装材料技术不断地提升来达到多功能化、高密度性及低成本等要求，传统的半导体封装技术，已无法满足目前芯片封装产品的高密度、多功能异质整合、高传输效率与低成本等要求。制程变化将更会增加支撑材料与设备的复杂度与要求。如FO应用所需的暂时接合材料，必须能强固地黏合重构晶圆，以维持平坦度，并消除接合处的弓形和翘曲、也必须拥有热机械特性、可承受下游高温制程等。材料供应商需调整其研发方向，才可持续地扮演关键性的地位。

SEMI因应科技发展，以及服务产业的使命感，积极推广先进封装相关主题活动，透过SEMI于产业内的长期观察，分享未来制程将面临的挑战与机会，协助产业交流，促成合作。看好此市场趋势，2018年SEMICON Taiwan国际半导体展也将首次推出「扇出型封装专区」，汇集海内外扇出型封装相关技术如：设备、材料等，以及载板领域厂商，展示多元先进封装技术。未来SEMI将持续透过论坛、专业展会主题专区及产业联谊等多元活动，打造跨产业领域的交流平台，协助会员发掘潜在机会及商机，持续向下时代制程迈进。