先进封装时代来临　可望成市场差异化指标

　　半导体封装技术在过去不受重视，直到近期才被视为设计流程的关键之一，也是实现摩尔定律的关键。据Semiconductor Engineering网站报导指出，传统上封装几乎不曾是设计架构的主要部分，而关键指标则往往是价格与耐用程度。

　　然而，进入28纳米以下制程与物联网（IoT）应用当中，封装逐渐成为市场差异化指标，一改过去平面式矽元件设计与制程规则，封装也成为从初始概念到设计到制备等每一道制程都得注意的层面。

　　TIrias Research分析师表示，半导体传统三大中柱技术是微影制程（Lithography）、电晶体设计以及材料。然而，微影技术要实现摩尔定律愈来愈困难，而封装技术涉及新式材料与处理技术，晋升成第四大中柱。

　　半导体产业正从2D转型3D技术制程，而系统级封装（SiP）常是不可或缺的架构，飞思卡尔（Freescale）、英特尔（Intel）、迈威尔（Marvell）等芯片制造商也都相继导入此架构。

　　而部分市场的设计空间（Form Factor）受到功率预算（Power Budget）、封装厚度、d性等因素影响，系统级封装已成必然趋势。当互连较厚、距离缩短、接线较少时，功耗也将更低。

　　顾问机构Yole Developpement报告指出，2015年是电子装置的新世代，也是先进封装技术进入量产与功能路线图的初始年。先进封装可减少成本、提升效能、整合功能，且至2020年也可望占所有封装服务44%、市值约300亿美元。

　　智能型手机与平板电脑是先进封装的主要市场，而伺服器、PC、游戏平台、电视、机上盒（set-top box）、穿戴式装置、物联网（IoT）等应用也可望利用先进封装技术优势。

　　Lam Research产品执行副总Richard Gottscho也表示，先进封装将形塑一可观的市场，且刺激高深宽比（high-aspect raTIo）介电层蚀刻（dielectric etch）、原子层沉积（ALD） 、矽穿孔（TSV）蚀刻等技术市场。

　　今 日封装产业、商用芯片等已知导入扇出型（fan-out）、2.5D、单体式（Monolithic）3D等新式封装技术，然仍不是高度量产的市场，也尚 未发展出一套适合不同市场的标准制程经验。而所有厂商争相寻找最佳标准制程，也使得芯片、电路板、系统之间的区隔界线愈来愈模糊。

　　高效能运算与网路业者eSilicon正开发2.5D芯片，而eSilicon表示，2015年需求倍增，以高频宽存储器（HBM）市场需求为主要驱动力。目前， eSilicon面对的最大挑战是中介板（Interposer）封装成本与提升良率。

　　而芯片封装技术也可交由其他公司处理，许多大型专业委外封装测试（Outsourced Assembly and Test；OSAT）厂商也透过各式手段开发更先进的纳米技术与封装技术，包括购并先进半导体制备器材等等。

　　同时，台积电、Global Foundries、三星电子（Samsung Electronics）、中芯国际、联电等晶圆代工大厂也都忙升级先进封装技术。鸿海富士康、美商捷普集团（Jabil）等电子制造公司也都正将触手伸及印刷电路板（PCB）以外的领域。

　　而每家厂商采用的技术都有着不同的市场目的，举例来说，适用于汽车市场的封装技术，将与适用消费者市场的封装技术大不同。

　　芯片的封装方式，更会影响到芯片设计的其他层面，封装内部小小的变化就足以大幅改变封装系统的电子或温度特性。封装内部的材料有许多不同的拼装方式，封装内的特殊应用芯片（ASIC）、HBM、中介板以及封装都有无限种组合方式，而重复使用的方式也有许多挑战。

　　产业主要转型趋势从芯片层级拓展至系统层级，许多厂商正研发各式先进封装用的新式材料，包括有机中介板、复杂聚合物等等，以往不会被联想在一起的公司也展开合作。

　　日月光与日本TDK在2015年宣布共同成立日月旸电子股份有限公司（ASE Embedded Electronics Incorporated），联合目标是生产内嵌式基板，且在四层式塑胶基板内将芯片微缩至50μm薄度。

　　单体式3D技术可望是最低成本的量产解决方案，不过，届时也得考量TSV基板可钻入多少个洞、钻洞速度以及钻洞密度。

　　英特尔、IBM等处理器业者以及像是赛灵思（Xilinx）等FPGA供应商都将继续追寻摩尔定律。目前为止，7纳米制程已确认在各家业者未来规划蓝图当中，而大家对5纳米技术仍处观望状态。

　　制程微缩也愈来愈昂贵、耗时，新式封装技术则是提升效能、降低功耗、改善面积、添增功能与能力的替代方案。愈来愈多供应链厂商也开始提供解决方案，可驱使半导体未来数十年朝此趋势发展。