未來全球半導(dǎo)體封測產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

SEMI(國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì))舉行「SEMICON Taiwan 2019」展會(huì)，本次會(huì)議特別以異質(zhì)整合為主題，探討 5G 行動(dòng)通訊、AIoT 及高速運(yùn)算等技術(shù)，驅(qū)使相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步加速導(dǎo)入智能制造、智能汽車、智慧數(shù)據(jù)及智慧醫(yī)療等領(lǐng)域，試圖驅(qū)動(dòng)中國臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展動(dòng)能。

其中，日月光集團(tuán)總經(jīng)理暨執(zhí)行長吳田玉針對未來 60 年全球半導(dǎo)體封測產(chǎn)業(yè)發(fā)展情形，發(fā)表其觀點(diǎn)與看法。

5G 及 IoT 終端需求發(fā)展，SiP 系統(tǒng)級封裝技術(shù)提高了人類生活的便利性

「Semicon Taiwan 2019」展會(huì)期間，特別針對半導(dǎo)體的未來發(fā)展趨勢舉行「科技智庫領(lǐng)袖高峰會(huì)」，而封測大廠日月光執(zhí)行長吳田玉則為半導(dǎo)體封測產(chǎn)業(yè)的前世今生及未來發(fā)展方向提出見解。

由于半導(dǎo)體摩爾定律限制，使得線寬不斷微縮、晶體管密度逐步升高，人們從早期的個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展并搭配 QFP(Quad Flat Package)導(dǎo)線架封裝方法，演進(jìn)至現(xiàn)今 5G 通訊及 IoT 的 SiP(System in Package)系統(tǒng)級先進(jìn)封裝技術(shù)。

摩爾定律貢獻(xiàn)于終端產(chǎn)品演進(jìn)，發(fā)現(xiàn)它不只帶動(dòng)半導(dǎo)體制程的不斷精進(jìn)，也引領(lǐng)封裝技術(shù)的逐步提升，遂逐步將終端應(yīng)用推向智慧化，而 5G 及 IoT 應(yīng)用正開啟人類生活的新視野。日月光集團(tuán)特別在 5G 通訊應(yīng)用上，將藍(lán)牙芯片及 MCU(微控制器)藉由 SiP 封裝技術(shù)整合為一。

在 IoT 部分，則利用長距離無線通訊(LoRa)芯片搭配 MCU 進(jìn)行封裝。透過上述異質(zhì)整合 SiP 封裝技術(shù)，使得真無線藍(lán)牙耳機(jī)及遠(yuǎn)距離傳輸傳感器等相關(guān)終端產(chǎn)品應(yīng)用變得更加多元，提高人類生活的便利性。

異質(zhì)整合能力決定了未來封測技術(shù)發(fā)展的重要指標(biāo)

面對現(xiàn)階段半導(dǎo)體封測技術(shù)之發(fā)展，異質(zhì)整合能力將是評估廠商未來發(fā)展性的重要指標(biāo)。針對異質(zhì)整合的發(fā)展特性，將有以下幾個(gè)評估要點(diǎn)：考量整體的機(jī)械性質(zhì)、元件結(jié)構(gòu)間的熱能變化，以及適當(dāng)材料及程序操作，還有芯片彼此間的互通有無等。

由于必須考量上述因素，在目前摩爾定律限制下，廠商面對整體系統(tǒng)的異質(zhì)整合程度時(shí)，必須衡量自身先進(jìn)制程及封裝技術(shù)能力，因此對于現(xiàn)行半導(dǎo)體制造與封測代工廠來說，亟需投入相關(guān)封測技術(shù)之研發(fā)(如 2.5D/3D 封裝、SiP、FOWLP 等)，以實(shí)現(xiàn)終端應(yīng)用之封裝需求。

▲2.5D 封裝技術(shù)演進(jìn)圖，source：日月光

值得一提，日月光特別針對 AI 之 FPGA(現(xiàn)場可程序化邏輯閘陣列)芯片，試圖從傳統(tǒng) FCBGA 封裝方式，逐步衍生至極低線寬比、極高接腳密度之 2.5D 封裝技術(shù)，藉此提升自身異質(zhì)整合的能力。