|
隨著半導體製程技術能力不斷向上提升，半導體晶片的功能日益強大，以致半導體晶片訊號的傳輸量逐漸增加，晶片的腳數亦隨之增加，過去以導線架(Lead-Frame)的封裝形式已逐漸無法滿足市場的需求，因而讓封測產業一路由低階的DIP(Dual In-Line Package)、SOP(Small Out-Line Package)、TSOP等逐漸走向以IC載板的閘球陣列(BGA)、覆晶(Flip Chip；FBGA)，乃至於CSP(晶圓尺寸封裝)等高階封裝形式，這是因為來自於終端應用市場的需求，使得封裝技術必須不斷翻新來滿足市場的需要。
1990年代，在消費性電子訴求輕薄短小的趨勢下，強調比SOP更小更薄的SSOP/TSOP及TQFP/FQFP成為這一世代的封裝主流，不過在晶片、繪圖卡等高階產品閘樹、設計複雜度的影響下，在1990年代末期，具備更高腳數且效能佳的BGA(Ball Grid Array)竄升成為市場主流。而2000年起，來自於手機以及高階電腦架構的需求以及降低成本考量，CSP、FBGA、晶圓級封裝(Wafer Level Packaging；WLP)等取代先前的技術成為市場主流。 應用端急速爆發的覆晶封裝技術 早在1960年代覆晶封裝(Flip-Chip)技術的前身，由IBM發明的C4(Controlled Collapse Chip Connection)，開啟覆晶封裝封裝技術的概念，後來由日本IBM首先採用塑膠基板取代過去所用的陶瓷基板，這重大的材料突破讓覆晶封裝封裝推進一大步，但只到1980年代IBM的C4相關專利到期，日本、美國、德國等各地區的大廠紛紛積極發展，但都侷限在國防通訊等特殊領域的應用，直到Intel將覆晶封裝技術大量應用在CPU、晶片組，才開啟覆晶封裝技術被普遍應用的新的紀元，如今在PCI Express架構已經漸成個人電腦的主流加持下，更是奠定覆晶封裝的地位。 相較於打金線的方式，覆晶封裝採用錫鉛凸塊的好處，是可以大幅度提高晶片I/O的密度，例如智霖(Xilinx)的FPGA可達到近2,000隻腳數(pin)，該顆晶片的大小(Die Size)達到45mm×45mm；當然覆晶封裝不是只有可以提高晶片I/O的密度一個優點，它還具備可以良好控制雜訊的干擾，以及對於元件電性的效能、優異的散熱性能及封裝外型的薄度都有高度的改善等。 晶圓級封裝因應高效能與低成本而生 以晶圓代工為中心的思考模式，通常將晶圓製造分為前段及後段製程，所謂的前段半導體製程是以晶圓測試(Wafer Probing)為分界點，台積電的晶圓代工作業，就是進行到Wafer Probing後，再交由封裝廠進行後段製程。然而，晶圓級封裝將模糊這傳統的概念，因為晶圓級封裝是在晶片切割前，就進行封裝、測試的作業，晶圓級封裝整合前、後段製程，沒有打金線作業、沒有基板、沒有介電材料(underfill)，部分前段製程技術的再延伸。 與傳統晶片封裝方式不同之處，在於晶圓級封裝技術可先在整片晶圓上進行封裝和測試之後，再切割成個別的晶粒，無需經過打線與填膠程序，且封裝後的晶片尺寸等同晶粒原來的大小。因此，晶圓級封裝技術的封裝方式，不僅明顯縮小IC尺寸，符合行動資訊產品對高密度積體空間的需求，在電器特性規格上，也因晶片可以最短的電路路徑，透過錫球直接與電路板連結，因而大幅提昇資料傳輸速度，有效降低雜訊干擾機率。 晶圓級封裝技術不需要打線(Wirebonding)、導線架(Lead-Frame)，整片晶圓透過凸塊(Bumping)或錫球(Ball)與電路版相連，也就是所謂BOP(Bump On Pad)設計。欲焊接的凸塊係直接連結在晶圓的I/O接點，此種設計晶片封裝的過程，不需要額外使用IC載板(Substrate)，也不需要中介層(Interposer)或填充物(Underfill)，只有為了維持整個晶圓級封裝的機構穩定，另外必須加入PI(Polymide)來增加封裝的穩定度。
 因應手機多媒體需求，MCP封裝技術誕生 由於手機多媒體應用日漸增多，造成手機記憶體容量需求亦隨之增加，然而因手機輕薄短小的趨勢，所以記憶體晶片在系統產品中能用的空間愈來愈小，故將手機記憶體NOR Flash、NAND Flash、Low Power SRAM及Pseudo SRAM堆疊封裝成一顆的多晶片封裝(Multi-Chip Packaging；MCP)技術很普遍地應用在手機上，以節省空間達到輕薄短小的目的。 MCP的未來潛力真有那麼好嗎？以往雖然各種不同的多重晶片封裝已使用多年，然礙於成本問題，使得產量相對較低，不過，結合SRAM與NOR Flash的多重晶片封裝記憶體，使用在手機等應用裝置上，成為MCP市場高成長、高產量的背後驅動力。MCP記憶體剛開始僅應用在高階手機市場，隨著低階手機亦追求小型化後，也開始使用MCP記憶體，目前最常見的MCP記憶體，是結合1顆32-Mbit的NOR Flash再加上8-Mbit的SRAM。 根據市調研究機構iSuppli研究，這種結合SRAM與Flash的MCP記憶體，預估未來4年其年複合成長率可達到37.6％，預計到2008年，全球將有超過95％以上的手機，都是使用此種類型的MCP記憶體。報告中亦指出，預估2007年全球MCP出貨量可達6.587億個，規模為2001年出貨量的6倍，為2003年出貨量的3倍，顯示MCP為輕薄短小的手機封裝技術主流。
 |
留言列表
東森電商大補丸 (9)
