晶片封裝領域的市場趨勢指向大面積多晶片封裝和細線路技術發展,透過FOPLP(Fan-out Panel Level Packaging)扇出型面板級封裝可提升封裝技術和生產效益。扇出型封裝技術在5G、AIoT和HPC等領域應用廣泛,FOPLP因其面積利用率高、成本降低,具有巨大發展潛力。市場預測其銷售額將在2023年達到2.793億美元。然而,FOPLP製程仍面臨技術挑戰,包括面板尺寸、翹曲控制、製程條件等。
為打造扇出型面板級封裝(FOPLP)產業生態鏈,促進產學研之間的技術資源共享,達到FOPLP產業創新與發展,由凌嘉科技號召,中興大學材料科學與工程學系、中興大學產學研鏈結中心、晶化科技、亞智科技、迅得機械、鉑識科技共同主辦,工業技術研究院、台灣電子設備協會、金屬工業研究發展中心等產學研單位一同協辦之「FOPLP扇出型面板級封裝技術發展趨勢研討會」,於5月24日中興大學化材大樓國際會議廳舉行。匯集扇出型面板級封裝技術 (FOPLP) 相關企業,學術單位,法人單位,以及政府單位近310人共襄盛舉,場面盛況空前。
中興大學研發長宋振銘教授表示,Fan-Out已成為封裝領域重要趨勢,透過RDL重新佈線封裝晶片,增加I/O節點,尺寸更大、成本更低、並可達到封裝異質整合。中興大學致力於培養半導體人才及技術研發,與台積電共同開設半導體相關學程數量為全台大學最多,其中先進封裝學程為首創,並與聯發科合作開設IC設計學程。興大的國家重點產業學院「循環經濟研究學院」也成立半導體綠色科技學程。興大期望與產業界緊密攜手,為台灣半導體人才培育與技術自主做出貢獻。
凌嘉科技梁瑞芳總經理代表主辦企業方致詞。凌嘉科技在PVD濺鍍及PLSMA清潔及蝕刻設備領域蓄積二十年的能量,舉行本次研討會。研討會與會人數超過200位,顯示FOPLP商機與發展引人注目。FOPLP發展仍面臨諸多挑戰,如製程材料、翹曲、良率、溫度和設備,以及業務成本、規格和投資回報率等問題。需要材料商、設備商、PCB廠、載板廠和面板廠等多方共同努力,建立競爭力強的生態系統,推進半導體產業的創新與發展。目標是讓台灣在先進封裝領域繼續保持全球領先地位,並發展自有的半導體設備和材料,深耕產業技術。
晶化科技總經理陳燈桂博士主講「技術自主之先進封裝膜材& ABF載板增層材料」,指出半導體關鍵材料自給率低是台灣半導體產業面臨的重大議題。目前,超過9成的半導體關鍵材料仍須依賴國外進口。這一現象帶來了三大問題,第一是材料仰賴進口,長期以來無法實現自給;其次,驗證新材料需要耗費大量時間,造成下游廠商更換意願不高;第三,中美日韓貿易競爭引發了對半導體材料技術自主化的關注,原料管制措施也對供應鏈帶來了不確定性。
凌嘉科技黃一原知識長發表「濺鍍與電漿蝕刻應用於扇出型面板級封裝RDL的解決方案」。扇形封裝面板級技術旨在優化電氣性能、縮短互連距離、降低寄生電感與插入損失、適用於高速與高頻傳輸、封裝微型化與薄型化、改善散熱性能以及相對低成本優勢等方面。然而,電漿蝕刻與PVD 鍍膜設備開發在FOPLP也面臨挑戰,包括缺乏標準面板尺寸、多樣化的RDL介電材料與製程技術路線,低製程溫度、高速蝕刻要求、大面積均勻性、附著性、接觸阻抗、微塵控制、面板變形與運送等方面。
亞智科技研發部協理李裕正博士主講「實現微型化產品的致勝關鍵-Manz RDL創新產線」。濕製程設備在FOPLP(Fan-Out Panel Level Packaging)中面臨的挑戰包括基板的重量和翹曲特性使得其處理變得複雜。特徵圖案的均勻性與低關鍵尺寸誤差、縮短製程時間和超過95%的均勻性是關鍵,而電鍍的均勻性會影響元件的性能。設備製造商需不斷努力改進設備性能和技術,以滿足FOPLP製程的要求,實現高品質、高效率的製造過程。
迅得機械研發部黃正忠經理介紹「FOPLP之自動化應用」,包括自動化線邊倉(WIP)和高空RGV系統。並提供亞智科技搭載FECA系統之電鍍自動上料設備,可五分鐘內即時檢測分析物特異性並控制添加濃度。傳統濕製程控制方法需要四位人力,總時程144小時,搭載FECA系統後,可縮減為1位人力,時間只需0.25小時。有助於降低漏液風險,減輕人員負擔,提高產品的良率。
鉑識科技執行長黃榆婷博士發表「新型複合奈米雙晶銅於RDL製程之應用」。鉑識科技研發新專利奈米雙晶銅電鍍液,可製造複合奈米雙晶銅 (Hnt-Cu) 和奈米晶銅 (nc-Cu)。這種電鍍液在 RDL/TSV/Interconnect/Pillars等不同製程結構的應用中,通過控制添加劑配方來獲得適當的晶粒結構,以滿足FOWLP所面臨的挑戰,包括低至2 µm線寬的要求、機械可靠性和填孔性能的提升,以及降低製造成本。
隨著深入了解工藝和材料知識以及新的設備、材料和智能製造的推動,FOPLP已從低端封裝技術發展成為高性能和具有成本效益的整合平台。這些先進封裝技術提供了超越摩爾定律的效能、功耗、形狀和成本優勢,將為電子產品的發展帶來更多的潛力。