進入3D IC時代　日月光宣示3大封裝技術發(fā)展規(guī)畫

臺灣國際半導體展(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余力。日月光集團研發(fā)中心總經理暨研發(fā)長唐和明表示，3D IC是未來半導體發(fā)展的主流趨勢，日月光在3D IC技術開發(fā)分為微間距堆棧(Package on Package；PoP)、內埋組件基板及整合組件技術、硅穿孔(TSV)硅基板及TSV 3D微間距芯片堆棧封裝等3部分。
3D IC是未來半導體發(fā)展的主流趨勢，更是臺灣半導體產業(yè)發(fā)展的重要里程碑，發(fā)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)并建立技術標準化平臺。
唐和明表示，日月光在3D IC 技術開發(fā)可分成3部分，即微間距堆棧、內埋組件基板整合組件技術、TSV硅基板及TSV 3D微間距芯片堆棧封裝。
內埋組件基板結合基板制程和封裝制程在基板內放置主動或被動組件，達到薄型化目的。整合組件技術則是充分利用等效電路組件設計和材料電性透過晶圓制程提供微型化R、L、C功能或射頻組件匹配電路，強化訊號及功率效能。
日月光在TSV硅基板及TSV 3D微間距芯片堆棧封裝開發(fā)主要著眼于3大類應用，包括硅基板應用、內存! ／邏輯堆棧應用、異質芯片整合應用。
唐和明指出，目前45、40奈米芯片的無鉛覆晶封裝，面臨因芯片與基板接口熱膨脹系數差異產生的脆性超低誘電= (Extra Low-K；ELK)層分離工程問題。透過結構上放置硅基板于芯片與基板接口，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。
由于硅基板上半界面可以微間距和芯片銜接，而硅基板布線更可減少硅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，內存／邏輯堆棧應用技術將透過TSV技術將內存模塊、邏輯芯片、基板覆晶堆棧封裝達到寬帶、高速、微型、低耗電的需要，主要應用在高階可攜式產品，諸如智能型手機、手持式連網裝置(MID)、Netbook以滿足通訊、游戲、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，邏輯芯片可能涵蓋范圍包括基頻芯片、特殊應用處理器、繪圖芯片、游戲用控制芯片。
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(yōu)質生活質量的超越摩爾定律(More-Than-Moore)。
整合硅材基板技術、內存、邏輯芯片、微機電芯片、傳感器(Sensor)、射頻無線通信芯片彼此間透過優(yōu)化設計以芯片堆棧及系統(tǒng)覆晶封裝型式達到異質芯片整合應用目的，可用? W進優(yōu)質生活質量應用，例如人體生醫(yī)監(jiān)控系統(tǒng)。