有救了!面板业杀进半导体 「晶圆级扇出型封装」挑战CoWoS先进封装

面板业者进军半导体传出报捷。(示意图/达志影像/shutterstock)

半导体封装挑战摩尔定律极限。(图/先探投资提供)

面板产业已进入红海时代,不过若拥有扇出型面板级封装技术,将可有效运用闲置产能,并跨入半导体业务领域。

护国神山台积电之于台股,也代表着半导体产业之于台湾经济,上下游搭配得宜,台积电创办人张忠谋曾经说过,台湾半导体拥有三大优势,一是人才,大量高品质的工程师;二是人才流动率低,以台积电为例每年离职率仅约四~五%,远低于美国七○、八○年代晚期的十五~二○%,培养人才必须耗费数年时间,流动率若超过十%怎能做出好成绩;三是交通方便,高铁、高速公路通勤迅速。

先进封装需求高速成长

台湾不仅在晶圆制造领域具有绝对高度优势,在半导体封装同样也拥有领先地位,不过也须留意,根据IDC研究报告显示,考量地缘政治、技术发展、人才与成本影响,整合元件制造厂(IDM)加速转向东南亚市场,封测业者也跟进,尤其马来西亚与越南,预计二○二七年东南亚半导体封装测试市占率将达十%,台湾占比由二二年的五一%下滑至四七%。

一般来说,封装技术应该是以密度作为区分,成本高低与其效能成正比,不过由于每一种电子产品,所对应的成本效益考量,以及应用范围并不相同,如消费性、工业用或企业规模,而非是孰优孰劣,因此,厂商会选择最适当的封装方式,而非一昧的只追求最先进的封装技术,且在各技术之间也并非是互相取代的关系。

晶片大厂Intel创始人之一高登摩尔提出的摩尔定律,积体电路上可容纳电晶体数目,约每隔两年便增加一倍,时至今日,半导体先进制程已来到二奈米,甚至来到一.四奈米或一奈米,后段载板配线精密度也需要跟着提升。由於单一晶片电晶体密度逐渐逼近极限,也使得异质整合概念迅速发展,将不同的晶片透过封装、堆叠技术整合,进而衍生出各种先进封装技术。

先进封装最受市场瞩目的是CoWoS,目前仍是供不应求。CoWoS可以分开来看,CoW(Chip-on-Wafer)指的是晶片堆叠,WoS则是(Wafer-on-Substrate)即晶片堆叠在基板上,将晶片堆叠后封装于基板上,根据排列的形式,分为2.5D与3D,不仅可以减少晶片所需的空间,也有效减少功耗,借此达到加速运算但成本仍是可控的目标。

全球晶片应用端变化和转型,是推动先进封装产业发展的动力,根据研调机构Yole预估,全球先进封装市场规模,将由二○二二年的四四三亿美元,成长至二八年的七八六亿美元,年复合成长率为十.六%,而另一方面,传统晶片封装市场二二年规模为四七五亿美元,预计二八年成长至五七五亿美元,也就是至二八年,整体晶片封装市场预计将会达到一三六○亿美元。台积电不仅致力于CoWoS,也是扇出型封装市场的主导者之一。

FOPLP具产能与成本优势

Yole也曾预估,全球扇出型封装市场二○二○~二六年复合成长率将达十五.一%。整合扇出型封装是业界研发出相称的IC封装技术,根据经济部产业技术司资料显示,以晶圆级扇出型封装(FOWLP)为主,不过因所使用的晶圆设备尺寸,导致制程基板面积受限,经济部专案支持工研院研发以扇出型封装为基础,进一步发展出扇出型面板级封装(FOPLP)技术。

(图/先探投资提供)

扇出型封装异质整合各类晶片,并将被动元件或功率器件(power device)嵌入其中,再以微细铜重布线路层(RDL)互连形成一个小型化的解决方案,两个技术各具有适合的应用领域。目前主要应用于车用电子,如功率器件、感测器、通信和计算控制晶片等,也朝向5G/AI、资料中心、穿戴装置、电源管理晶片、射频收发器等各种应用发展。(全文未完)

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