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  • 半导体产业链上下游异业整合的时代来临
    发布时间:2010-11-2

    虽然摩尔定律(Moore's Law)将于数年内因20奈米以下先进晶圆制程的高技术障碍与高研发成本而趋缓,但广大的可携式消费性电子产品市场对于轻、薄、微型化、高效能与多功能整合依然有迫切的需求,因此系统级封装(SiP)以及由硅晶圆穿导孔(TSV)与铜柱(Cu pillar)等创新技术所构成的2.5D IC硅材基板封装 (Si Interposer Package)与3D IC微间距晶片堆叠封装(Fine Pitch Chip Stacking Package)已成为半导体封装业主流趋势。这些异质晶片整合封装产品的发展必须凭藉半导体产业链上、下游的异业整合以及学、研单位的携手合作,而封测产业则在产业链中肩负起技术发展驱动者与整合者的重任。

     

    为满足消费者对电子产品高效能、低成本与功能整合的强烈需求并缩短产品上市时程,系统级封装与2.5D/3D IC搭配系统单晶片(SoC)设计之异质晶片封装整合技术实不可或缺。以智慧型可携式电子产品为例,除既有的通讯、资讯、消费性等3C功能外,也延伸至4C功能如车用卫星导航系统(GPS)、移动电视(Mobile TV)等,亦可与微机电系统(MEMS)之麦克风、加速规、陀螺仪等联结产生多样化的应用。开发时程短的系统级封装正适合此类更迭快速消费性产品所需求之多功能整合,因此造就了大量无线通讯模组的相关应用。在空间使用最佳化的驱使下,IC基板或PCB内埋主动或被动元件之技术也将逐步为系统级封装所採用。

     

    相较以銲线晶片堆叠(Wire Bond Stacked Die)或封装堆叠(PoP)进行异质晶片整合的系统级封装型式,以TSV与铜柱等新一代技术为基础之3D IC可大幅缩短内部电讯传递距离,进一步提升效能并微小化封装体积。因此3D IC俨然已成为后摩尔定律时代高阶封装的主流,受到全球半导体产学研单位大幅关注并投入研发。然而成熟的3D IC技术发展需要半导体产业链高度整合,以完成设计、测试、量产等流程之标准化。鉴于量产3D IC的高技术门槛与高研发成本,将TSV与微间距佈线(RDL)技术应用于硅基板以达成异质晶片功能整合的2.5D IC将在两年内成熟,且将成为3D IC量产前的高效能、快速设计制造以及低成本解决方案。未来2.5D IC 并不会为3D IC完全取代,而将会在应用上有所区隔,相辅相成。

     


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