工研院攜手群創光電,跨足下世代晶片封裝產業鏈

作者 | 發布日期 2019 年 09 月 18 日 15:30 | 分類 晶圓 , 晶片 , 材料、設備 follow us in feedly


半導體技術再進化!工研院在經濟部技術處支持下,開發「低翹曲面板級扇出型封裝整合技術」,並與群創光電合作,將旗下現有的面板產線轉型成為具競爭力的「面板級扇出型封裝」應用,切入下世代晶片封裝商機,解決半導體晶片前段製程持續微縮,後端裝載晶片之印刷電路板配線水準尚在 20 微米上下的窘況,可提供 2 微米以下之高解析導線能力,生產效率高且善用現有產線製程設備。此相關技術也於今日開展的 SEMICON Taiwan 2019 展出,為半導體封裝產業提供良好的解決方案。

全球電子產品日新月異,不論是智慧手機、物聯網、消費性電子、AI 人工智慧運算興起,愈來越多裝置有高速與多工的運算需求,促使半導體晶片腳數愈來越高外,整體晶片封裝的技術挑戰也日益嚴峻。根據市調機構 Yole Developpement 預估,2020 年高階封裝市場將大幅成長至 300 億美元的規模,其中扇出型技術將瓜分既有覆晶市場占有率,其相關市場也在台積電推出整合扇出型(InFO)封裝技術後,更加確定扇出型封裝技術的主流地位。

工研院電光系統所李正中副所長表示,目前扇出型封裝以「晶圓級扇出型封裝」為主,所使用設備成本高且晶圓使用率為 85%,相關應用如要持續擴大,擴大製程基板的使用面積以降低製作成本就很重要。「面板級扇出型封裝」由於面板的基版面積較大並且是方形,而晶片也是方形,在生產面積利用率可高達 95%,突顯「面板級扇出型封裝」在面積使用率的優勢。

李正中並指出,工研院開發的「低翹曲面板級扇出型封裝整合技術」,具備超薄、可封裝高密度接腳的優勢,並藉由結構力學模擬輔助製程設計,解決生產中大尺寸基板因應力造成的翹曲問題。工研院以此技術與群創光電合作,將現有 3.5 代面板產線轉作成面板級扇出型晶片封裝應用,除了提升目前現有產線利用率,就資本支出來說更具備優勢,未來可切入中高階封裝產品供應鏈,搶攻封裝廠訂單,以創新技術創造高價值。

群創光電賦予舊世代廠新價值,以面板級扇出型封裝(FOPLP, Fan Out Panel Level Packaging)整合 TFT 製程技術跨入中高階半導體封裝,技術開發中心韋忠光協理指出,這有三大意義:

1. 高效高利基新產能:技術長丁景隆 2016 年起率研發製造團隊推動舊世代廠新價值維新專案,翻轉 3.5 代到 6 代廠製程技術,從可撓式面板、miniLED 製程、全世界第 1 個面板驅動 IC 關鍵捲帶式薄膜覆晶封裝 COF(chip on film)之外,並跨足中高階封裝產業,不僅面板產業技術戰略升級,更跨界拓展高效高利基新應用。

2. 中高階面板級扇出型封裝新契機:以 12 吋(300mm)晶圓封裝基板來看,韋忠光協理指出,面積僅約為 3.5 代(620×750mm)玻璃基板的 15%,約為 6 代(1,500×1,850mm)玻璃基板的 2.5%,大面積玻璃基板具有生產效率的優勢。群創現有 11 座 G3.5~6 代線,可藉以活化部份產線,跨足中高階半導體封裝(線寬/線距為 2μm~10μm),可補足目前晶圓級封裝與有機載板封裝(≧20μm)間之技術能力區間,產品定位具差異化與成本競爭力,且資本支出較低,為產業期待形成之商業模式。

3. 策略聯盟,掌握關鍵技術:群創面板產線投入封裝應用,仍有關鍵技術待建立,群創將與工研院,結合數家策略夥伴共同開發相容面板製程之關鍵電鍍銅系統、缺陷電檢設備及材料整合技術,在經濟部技術處 A+ 企業創新研發計畫支持下,預計將完成全球第一個面板產線轉型扇出型面板封裝技術之建立與量產。

群創光電總經理楊柱祥指出,面板是掌握上游半導體與下游金屬、化工、精密機械聯結之戰略咽喉,未來在政府「顯示科技與應用產業行動計畫方案」政策推動下,支持面板產業進行技術加值與轉型創新之發展值得期待。楊柱祥感謝經濟部技術處與工研院協助面板業產業升級,提供技術轉移及對專案計畫的支持,這個全球第一個面板廠的扇出型封裝計畫,以 LCD 技術為根基,價值創造,超越傳統 LCD 廠製造框架,對群創轉型創新意義重大,預期於 3 年內打造國際級之扇出型面板封裝技術量產線與產品。