進入3D IC時代　日月光宣示3大封裝技術發展規畫

台灣國際半導體展(SEMICON Taiwan 2010)開展，3D IC技術成為會場展示的重頭戲之一。隨著進入3D IC時代，封裝廠如日月光等推動不遺餘力。日月光集團研發中心總經理暨研發長唐和明表示，3D IC是未來半導體發展的主流趨勢，日月光在3D IC技術開發分為微間距堆疊(Package on Package；PoP)、內埋元件基板及整合元件技術、矽穿孔(TSV)矽基板及TSV 3D微間距晶片堆疊封裝等3部分。

3D IC是未來半導體發展的主流趨勢，更是台灣半導體產業發展的重要里程碑，發展3D IC除了必須具備整合性先進封裝測試技術，更要和客戶就產品功能同步設計(co-design)並建立技術標準化平台。

唐和明表示，日月光在3D IC 技術開發可分成3部分，即微間距堆疊、內埋元件基板整合元件技術、TSV矽基板及TSV 3D微間距晶片堆疊封裝。

內埋元件基板結合基板製程和封裝製程在基板內放置主動或被動元件，達到薄型化目的。整合元件技術則是充分利用等效電路元件設計和材料電性透過晶圓製程提供微型化R、L、C功能或射頻元件匹配電路，強化訊號及功率效能。

日月光在TSV矽基板及TSV 3D微間距晶片堆疊封裝開發主要著眼於3大類應用，包括矽基板應用、記憶體？邏輯堆疊應用、異質晶片整合應用。

唐和明指出，目前45、40奈米晶片的無鉛覆晶封裝，面臨因晶片與基板介面熱膨脹系數差異產生的脆性超低誘電率(Extra Low-K；ELK)層分離工程問題。透過結構上放置矽基板於晶片與基板介面，因為材料相近可大幅降低ELK層的熱應力，而避免脆性ELK層分離問題。

由於矽基板上半界面可以微間距和晶片銜接，而矽基板布線更可減少矽基板下半界面與基板銜接I/O密度，因此可以用較大間距的低價封裝基板，以滿足覆晶封裝。

唐和明說，記憶體？邏輯堆疊應用技術將透過TSV技術將記憶體模組、邏輯晶片、基板覆晶堆疊封裝達到寬頻、高速、微型、低耗電的需要，主要應用在高階可攜式產品，諸如智慧型手機、手持式連網裝置(MID)、Netbook以滿足通訊、遊戲、照相機、影音及投影機等多功能機未來需求。在實際應用方面，邏輯晶片可能涵蓋範圍包括基頻晶片、特殊應用處理器、繪圖晶片、遊戲用控制晶片。

針對未來半導體市場，唐和明認為，產品需求將依循2個主流，即追求速度、效能的摩爾定律及尋求優質生活品質的超越摩爾定律(More-Than-Moore)。

整合矽材基板技術、記憶體、邏輯晶片、微機電晶片、感應器(Sensor)、射頻無線通訊晶片彼此間透過最佳化設計以晶片堆疊及系統覆晶封裝型式達到異質晶片整合應用目的，可用在增進優質生活品質應用，例如人體生醫監控系統。