新技術(shù)成催化劑，覆晶封裝再上新臺階

　　來自法國的市場研究機(jī)構(gòu) Yole Developpement 發(fā)布最新覆晶封裝（Flip Chip）市場及技術(shù)發(fā)展趨勢報(bào)告，更新了覆晶封裝市場的最新商業(yè)動(dòng)態(tài)，其中包括TIM、底部填充膠（underfills）、基板（substrates）及覆晶封裝焊接器（Flip-Chip bonders）之資訊；該報(bào)告更新了對該市場2010~2018年的預(yù)測數(shù)據(jù)、詳細(xì)的技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖，以及從細(xì)節(jié)到總體性的方法途徑，并探討了針對 3DIC 與2.5D IC制程應(yīng)用的微凸塊（micro bumping）封裝技術(shù)。

　　Yole Developpement表示，儘管具備高達(dá)19% 的年復(fù)合成長率，覆晶封裝其實(shí)并非新技術(shù)，早在叁十年前就由IBM首次引進(jìn)市場；也因?yàn)槿绱?，覆晶封裝很容易被視為是一種舊的、較不吸引人的成熟技術(shù)。但事實(shí)上，覆晶封裝不斷隨著時(shí)代演進(jìn)，甚至發(fā)展出新型的微凸塊封裝方案，以支援3DIC及2.5D等最先進(jìn)IC制程技術(shù)。

　　事實(shí)上，無論使用哪種封裝技術(shù)，最終都還是需要凸塊（bumping）這個(gè)制程階段。2012年，凸塊技術(shù)在中段制程領(lǐng)域佔(zhàn)據(jù)81%的安裝產(chǎn)能，約當(dāng)1，400萬片12吋晶圓；晶圓廠裝載率同樣為高水準(zhǔn)，特別是銅柱凸塊平臺（Cu pillar platform，88%）。

　　在覆晶封裝市場規(guī)模方面，估計(jì)其 2012年金額達(dá)200億美元（為中段制程領(lǐng)域的最大市場），Yole Developpement預(yù)期該市場將持續(xù)以每年9%速度成長，在2018年可達(dá)到350億美元規(guī)模。而接下來五年內(nèi)，覆晶封裝產(chǎn)能預(yù)期將于以下叁個(gè)主要領(lǐng)域產(chǎn)生大量需求：

　　1. CMOS 28nm IC，包括像是APE/BB等新應(yīng)用；

　　2. 下一代DDR記憶體；

　　3. 使用微凸塊技術(shù)的3D/2.5D IC 硅中介層（interposer）。

　　在以上應(yīng)用的推動(dòng)下，銅柱凸塊正逐步成為覆晶封裝的互連首選。

　　而除了已經(jīng)使用覆晶封裝好一段時(shí)間的傳統(tǒng)應(yīng)用──筆電、桌上型電腦、CPU、繪圖處理器（GPU）、晶片組；雖然成長速度趨緩但仍佔(zhàn)據(jù)據(jù)覆晶封裝相當(dāng)大的產(chǎn)量──Yole Developpement分析師預(yù)期，覆晶封裝技術(shù)也將在行動(dòng)與無線裝置（如智慧型手機(jī)）、消費(fèi)性應(yīng)用（平板電腦、智慧型電視、機(jī)上盒）、電腦運(yùn)算，以及高效能/工業(yè)性應(yīng)用像是網(wǎng)路、伺服器、資料處理中心及HPC等方面產(chǎn)生大量需求。

　　新一代的覆晶封裝IC 預(yù)期將徹底改變市場面貌，并驅(qū)動(dòng)市場對晶圓凸塊技術(shù)的新需求；Yole Developpement先進(jìn)封裝技術(shù)分析師Lionel Cadix表示：「在3D整合及超越摩爾定律的途徑方面，覆晶封裝是關(guān)鍵技術(shù)之一，并將讓晶圓整合實(shí)現(xiàn)前所未見的精密系統(tǒng)。」而覆晶封裝正隨著產(chǎn)業(yè)對新式銅柱凸塊及微凸塊技術(shù)的需求而重新塑形，正逐漸成為晶片互連的新主流凸塊冶金技術(shù)。

　　除了主流的凸塊技術(shù)外，Yole Developpement的新報(bào)告也聚焦了逐漸于各種應(yīng)用領(lǐng)域受到歡迎的銅柱凸塊技術(shù)。銅柱凸塊獲得大量採用的驅(qū)動(dòng)力來自數(shù)個(gè)方面，包括超細(xì)間距（very fine pitch）、無凸塊下金屬層（UBM），以及high Z standoff制程等。

　　以晶圓片數(shù)量計(jì)算，銅柱凸塊覆晶封裝產(chǎn)能預(yù)期將在2010到2018之間達(dá)到35% 的年復(fù)合成長率（CAGR）；銅柱凸塊產(chǎn)能已經(jīng)在第一大覆晶封裝制造商英特爾（Intel）的產(chǎn)能佔(zhàn)據(jù)很高比例，預(yù)期到2014年，有超過50%的凸塊晶圓是採用銅柱。

　　至于運(yùn)用于2.5D IC與 3DIC 制成的微凸塊技術(shù)，可望在2013年隨著APE、 DDR記憶體等新型態(tài)應(yīng)用，拉高市場對覆晶封裝的需求，并帶來新的挑戰(zhàn)與新技術(shù)發(fā)展。如今的覆晶封裝技術(shù)已可支援各種制程技術(shù)節(jié)點(diǎn)，以因應(yīng)各種應(yīng)用的特定需求。

　　而最終凸塊技術(shù)將演進(jìn)至直接將IC與銅墊片接合；這種以無凸塊銅對銅接合的3D IC整合方案，預(yù)期將可提供高于4 x 105 cm2的IC對IC連結(jié)密度，使其成為更適合未來推進(jìn)摩爾定律極限的晶圓級3D IC整合方案。

　　***是全球覆晶封裝凸塊制程產(chǎn)能第一大

　　全球各大半導(dǎo)體封測業(yè)者正準(zhǔn)備生產(chǎn)以覆晶球柵陣列（fcBGA）為基礎(chǔ)形式的銅柱凸塊制程，也不會(huì)限制銅柱凸塊在晶片尺寸覆晶封裝（fcCSP）上的運(yùn)用，這讓各種元件如CPU、GPU、晶片組、APE、BB、ASIC、FPGA及記憶體等供應(yīng)商，都有機(jī)會(huì)採用銅柱凸塊覆晶封裝技術(shù)。估計(jì)銅柱凸塊產(chǎn)能將在2010到2014期間快速成長（年復(fù)合成長率31%），規(guī)模在2014年達(dá)到900萬片晶圓，并支援微凸塊技術(shù)及先進(jìn)CMOS IC凸塊技術(shù)的成長需求。

　　在正值轉(zhuǎn)變期的中段制程領(lǐng)域，各家CMOS晶圓廠正在大力推廣晶圓凸塊技術(shù)服務(wù)──包括臺積電（TSMC）、GLOBALFOUNDRIES等晶圓代工大廠；而凸塊技術(shù)供應(yīng)商（FCI、Nepes等）以及半導(dǎo)體封測業(yè)者，則是專注于投資先進(jìn)凸塊技術(shù)。在2012年，半導(dǎo)體封測業(yè)者貢獻(xiàn)31%的ECD焊錫凸塊（solder bump）技術(shù)安裝產(chǎn)能，及22%的銅柱凸塊技術(shù)安裝產(chǎn)能。

　　以區(qū)域來看，***擁有全球最大的是整體凸塊產(chǎn)能（不分冶金技術(shù)），主要來自晶圓代工廠與半導(dǎo)體封測業(yè)者；而***目前是銲錫與銅覆晶封裝凸塊外包市場的龍頭。受惠于半導(dǎo)體中段制程聚合趨勢，覆晶封裝市場正在成長，且可能對傳統(tǒng)「IDM vs.無晶圓廠」的供應(yīng)鏈生態(tài)帶來前所未有的挑戰(zhàn)。