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杜邦擴大IC載板製程材料解決方案 迎接PCB產業的大擴張

杜邦提供整體解決方案,幫助 IC 載板製造商縮短產能建置時間並提高生產效率,以滿足不斷成長的市場需求。杜邦

隨著5G、高效能運算(High Performance Computing)與車用晶片的大幅成長,高階印刷電路板(Printed Circuit Board)的需求也水漲船高,這個趨勢創造更高可靠性、更多功能和小型化裝置等源源不斷的需求,但是在2021年也看到了全球汽車晶片短缺、載板(IC Substrate)供應吃緊、製程設備短缺和上游晶圓製造不足的現象,讓半導體供需失衡的效應加劇,當中尤其對IC載板的製程良率偏低問題,產生急迫感,雖然PCB製造供應鏈擴產投資不斷,但還是難解短期缺料的燃眉之急。

問題主要在於相對較低的載板製程良率,讓產能與需求間的差距持續加大,最快速的解決辦法就是提升良率,產業界不斷從材料、設備與製程多管齊下的努力中,供應鏈攜手合作解決難題,而材料業者所扮演的角色更是吃重。

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杜邦電子互連科技事業部金屬化與成像事業部全球事業總監周圓圓。杜邦

杜邦電子互連科技(DuPont Interconnect Solutions)金屬化與成像事業部全球事業總監周圓圓博士在2021年TPCA國際展覽會上接受專訪,她認為良率提升是OEM客戶、PCB製造業界、設備商與材料商等供應鏈夥伴一起群策群力合作的重要成果,目前載板的製程材料上,杜邦在材料系統以提供整體解決方案(Total Solution)為重心,積極合作開發新技術以幫助客戶應對關鍵的技術挑戰。

聚焦5G、IC載板與細線路等先進製程材料的整體解決方案

她進一步指出,載板的製程已經逐漸進入類半導體的製程領域,PCB黃光蝕刻製程之電路線寬已經積極朝向5~10µm(微米)的技術前進,而且載板的面積上看到110 X 110 mm與多層板的製程,這個趨勢讓杜邦積極部署金屬化和電銅鍍的全流程產品線,因應在5G、載板與細線路等先進製程材料,以升級垂直連續電鍍及蝕刻製程能力,提高電鍍後的均勻度與平整度,以支援生產全板及圖形電鍍流程。

目前要解決提升載板良率的方案,首推解決影像轉移與電鍍製程中的關鍵難題,短期的作法是針對現有材料與化學品解決方案,特別聚焦於乾膜與水平化學鍍銅的電解銅化學品,這包含包括Circuposit SAP8000化學沉銅材料,其做為滿足先進封裝設計的離子鈀系統化學沉銅流程,符合細線路、低粗糙度、高頻材料需求,專為新世代封裝載板的金屬化技術的要求而設計。

再者,Microfill SFP-II Acid Plating Copper酸性電鍍填孔材料,這是做為新世代先進封裝載板的圖形電鍍填孔添加劑,其特點是在大型尺寸的載板上具有良好的電鍍均勻性,並提供細線路銅厚的改善,以及優良的填孔能力和平整的線路形狀,符合高效能運算的發展趨勢。

還有Riston DI15 & DI16乾膜光阻,應用於IC載板的精細線路雷射成像乾膜解決方案,擁有優異的解析及附著能力、電鍍製程耐化性,以及良好的填覆性,能有效降低短路缺陷,提高生產良率,杜邦持續幫助載板製造商縮短產能建置時間並提高生產效率,以滿足不斷成長的市場需求。

此外,杜邦還展示低損耗整體解決方案如用來減少厚度和重量來幫助節省空間的Pyralux撓性覆銅板(FCCL),以及擁有優化的低介電損耗的Pyralux TFH/TFHS軟性雙面/單面銅箔材料,用來降低高速高頻信號的傳輸損耗。

幫助客戶提高良率而達到提升產能的效果,並且和客戶共同開發減廢方案

另外,就載板良率的中長期的解決辦法而言,杜邦瞄準更細的線路製程的材料與化學品的開發,目前雷射直接成像(LDI)設備在3~5µm(微米)製程仍力有未逮,仍需要研發更好的材料與搭配的設備才可以做到。就現階段而言,杜邦專注於幫助客戶提高良率而達到提升產能的效果,並且和客戶合作開發減廢方案,包括減少用水量,並盡力減少廢棄物產生。此外,杜邦還與線路板製造商和原始設備製造商合作,進行製程創新,以實現重複利用、減少和回收能源和材料。

由於材料開發需要多方的協力合作,為了成為供應鏈的最佳合作夥伴,杜邦陸續採取購併的策略強化產品線,最近新購併的萊爾德高性能材料(Laird Performance Materials)就是在散熱與減少電磁干擾的材料上的重要供應商,這次也聯袂展出Tflex/Tputty導熱界面材料,這些材料用在減少電磁干擾,加強熱源和散熱部件之間的連接,以及在寬頻範圍內抑制系統共模噪音方面的成效卓著,對於高性能運算晶片與車用半導體有強勁的發展機會,讓杜邦從載板製程材料、化學品供應商之外,也進一步進入晶片組裝與散熱材料的設計與供應。

這些策略將形塑杜邦的未來,並期盼在接續幾年中發揮更大的綜效。杜邦在台灣維持一個1,400人的團隊,並且仍持續擴增,台灣是杜邦開發全球市場版圖中的一個關鍵點,並持續扮演推動杜邦產品擴展到中國與整個亞洲市場的重要角色。

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