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图二: 三星电子全力发展FOPLP制程技术期望在APPLE的下一代处理器扳回一城
基本上,参考FOWLP封装技术的简略示意图。在晶圆的制程中,从半导体裸晶的端点上,拉出所需的电路到重分布层(Redistribution Layer),进而形成封装。在这样的基础上就不需要封装载板,更不用打线(Wire)以及凸块(Bump),进而得以降低30%的生产成本,以及减少芯片的厚度。
图三: 从半导体裸晶的端点上,拉出所需的电路到重分布层进而形成封装,就是所谓的FOWLP封装技术
在芯片中的重分布层会因为缩短电路的长度,使得电气讯号大幅度的提高。在过去,对于WLCSP的半导体芯片面积和封装面积是相同的来比较,FOWLP技术下的芯片的面积比原本封装后面积小很多,因此,可以完成更多脚位设计,或是大大减少封装后半导体芯片的面积,达到小型化芯片的需求。使得原本需要数颗生产成本较高的直通硅晶穿孔(TSV ; Through-Silicon Via),进化到能将不同的元件透过封装技术整合在一起,并且小型化的SiP(System in Package)封装技术。
为了形成重分布层,必须将封装制程导入晶圆的前段制程,因此也打破了固有前段制程与后段制程藩篱,这对于芯片生产者来说如何完成到一贯性的制程技术(Full Turnkey)就显得相当重要。在此之下,封装代工业者以及封装载板材料业者或许就会出现是否能继续存活下去的关键问题。因此,对于未来的半导体世界来说,决胜手段已不是仅仅只是在5纳米、3纳米制程细微化的能力,而是已经延伸到前后段制程的一贯性的制程技术。
而在半导体先进制程技术上落后台积电的三星电子,如果无法追上台积电的话,那么在iPhone的这个订单竞赛中将不会存在任何的机会性。同时在这个商业竞赛中,不仅仅只有芯片代工厂的竞争,同时也是半导体制程设备以及材料业者间的竞争。
饱受众人所注目的FOWLP封装技术,虽然得以大幅度简化过去需要复杂制程的封装工程,但是,在硅晶圆部分(前段制程),还是必须利用溅镀以及曝光来完成重分布层。到今天为止,在先进的封装制程技术上无论是从覆晶封装(Flip Chip),还是2.5D/3D领域的直通硅晶穿孔技术,制作困难度都不断的增加,投入成本也一直在增加,因此如果想直接跨入FOWLP封装技术领域,实在很难期望一步就能够达成。