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◆3D IC 封測廠展現願景

中央商情網/ 2013.09.07 00:00
(中央社記者鍾榮峰台北2013年9月7日電)半導體和封測大廠積極研發2.5D IC和3D IC;預估到2015年,在智慧手機應用處理器整合記憶體,3D IC製程可望成熟;封測大廠展現相關領域的開發願景。

使用者經驗和終端市場需求,推動半導體封裝型態演進。包括晶圓代工廠、封測廠商甚至IC載板廠,正積極切入2.5D IC和3D IC等泛3D IC領域。

現階段來看,包括台積電(2330)、日月光(2311)、艾克爾(Amkor)、意法半導體(STM)、三星電子(Samsung)、爾必達(Elpida)、美光(Micron)、格羅方德(GLOBALFOUNDRIES)、IBM、英特爾(Intel)等半導體大廠,正積極研發3D IC技術。

根據TechNavio日前的預測,2012年至2016年全球3D IC市場年複合成長率為19.7%,成長貢獻主要來自行動運算裝置的記憶體需求大幅增加。

艾克爾台灣區總經理梁明成預估,3D IC應該會先在手機領域萌芽,記憶體產品有機會先採用3D IC製程;他認為,3D IC 可改善記憶體產品的性能表現與可靠度,並降低成本與縮小產品尺寸。

從產品端來看,整合邏輯IC和記憶體的智慧型手機應用處理器(application processor),應該會直接採用3D IC和矽穿孔(TSV)製程,以解決行動裝置記憶體頻寬、因應手機應用處理器效能提高的問題。

日月光集團研發中心總經理暨研發長唐和明表示,未來幾年,2.5D IC和3D IC封裝可望應用在包括高階伺服器的繪圖處理器整合記憶體;以及智慧型手機的應用處理器整合記憶體等高階產品。

從封裝技術演進時程來看,從今年到2016年,包括雲端應用的伺服器晶片、網通和通訊晶片、以及手機應用處理器等,相關封裝技術都有機會從高階覆晶封裝(Flip Chip)或是堆疊式封裝(PoP),逐步演進至2.5D IC和3D IC。

從產業鏈來看,半導體晶圓代工、專業封裝測試代工(OSAT)、模組生產測試到系統組裝,前後生產鏈之間已經相互重疊,研發或生產2.5D IC和3D IC,產業鏈勢必要彼此合作共生。

唐和明指出,由於半導體產業鏈前後製程有所重疊,整合元件製造廠(IDM)、晶圓代工廠、後段專業封測代工廠和第三方合作夥伴之間,從2.5D IC領域開始,有機會出現不同以往的合作模式。

唐和明認為,封測廠和晶圓代工廠會保持合作關係,分享未來2.5D IC和3D IC的市場大餅。

梁明成表示,晶圓代工廠不會全吃3D IC,封測廠切入3D IC領域,與晶圓代工廠是上下游合作的關係。

不過目前來看,晶圓代工廠依舊主導3D IC發展。梁明成表示,3D IC主導權還是在台積電,因為晶圓打洞牽涉到晶圓前端製程。

在發展時程上,梁明成表示,今年3D IC應用應該還沒有機會,預估到2015年,3D IC技術應用應可成熟。

3D IC應用若要成熟,仍有許多面向尚待克服,其中包括記憶體堆疊、設計生態系統、生產良率、測試方法、散熱解決方案、以及關鍵的降低BOM表(Bill of Material)成本等因素。

未來幾年,隨著物聯網(IoT)和雲端世界逐漸成熟,加上智慧型手機和平板電腦仍將持續成長,內建晶片和記憶體將更講究微型化、高效能和低功耗的系統整合設計,半導體產業加速研發2.5D和3D IC技術,或許有機會出現嶄新的產業鏈合作或商業模式。

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