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FOPLP:半導體的新戰場,先進封裝技術的未來

先進封裝技術 FOPLP 是什麼?FOPLP(Fan-Out Panel Level Packaging,扇出型面板級封裝)是一種先進的IC封裝技術,旨在提升晶片封裝的密度和效能。與傳統的扇出型晶圓級封裝(FOWLP)相比,FOPLP使用方形基板進行封裝,這樣可以大幅提高基板的利用率,達到圓形12吋晶圓的7倍之多。FOPLP技術的核心在於其基板的形狀和材料選擇。傳統的FOWLP使用圓形晶圓,而FOPLP則採用方形基板,這不僅增加了可用面積,還能更有效地利用材料,降低成本。此外,FOPLP技術還可以容納更多的I/O接點,提升封裝密度和效能。


FOPLP技術的主要優點
  1. 高利用率和低成本:FOPLP使用方形基板,相比圓形晶圓,方形基板的利用率更高,這可以顯著提高封裝效率並降低成本。

  2. 輕薄設計:FOPLP技術能夠實現更輕薄的封裝,這對於需要小型化和輕量化的電子產品非常有利。

  3. 優越的電學和熱學性能:該技術提供更好的電學和熱學性能,這有助於提高器件的整體性能和穩定性。

  4. 高I/O密度:FOPLP能夠提供更高的I/O接點數量和密度,這對於需要大量I/O的應用(如高性能計算和AI晶片)非常重要。

  5. 異質整合:FOPLP技術允許將不同種類的晶片(如邏輯晶片、記憶體、射頻晶片等)進行封裝和堆疊,從而提升晶片性能、縮小尺寸、減少功耗。

  6. 降低系統尺寸:由於FOPLP能夠封裝更大尺寸的晶片,這有助於減少整個系統的尺寸,提升系統集成度。

FOPLP未來市場成長率

根據市場研究機構的預測,FOPLP技術的市場前景非常樂觀。全球FOPLP市場預計在2028年達到數十億美元的規模,從2023年到2028年的年複合成長率(CAGR)將顯著增長。這一增長主要受到以下幾個因素的驅動:

  1. AI和高性能計算需求:隨著AI技術和高性能計算的快速發展,對高效能、高密度封裝技術的需求也在增加。FOPLP技術能夠滿足這些需求,成為市場增長的重要推動力。

  2. 5G和物聯網應用:5G和物聯網技術的普及也對先進封裝技術提出了更高的要求。FOPLP技術能夠提供更高的I/O密度和更好的電學性能,適應這些新興應用的需求。

  3. 成本效益:FOPLP技術的高利用率和低成本特性,使其在市場競爭中具有顯著優勢。這將吸引更多的半導體廠商採用FOPLP技術,進一步推動市場的增長。

台積電的積極布局

台積電作為全球領先的半導體製造商,對FOPLP技術的未來充滿信心。台積電董事長魏哲家在近期的法說會上表示,公司正在研發玻璃基板技術,並計劃在2027年進入量產。FOPLP技術結合TGV鑽孔將成為關鍵技術之一。台積電預期在三年內使FOPLP技術成熟,並且已經訂定目標以方形基板取代圓形晶圓,以提升利用率和效能。此外,台積電的競爭對手如三星電機、力成科技和日月光半導體等也在積極投入FOPLP技術的研發和應用,這進一步證明了FOPLP技術在半導體封裝領域的重要性和潛力。


三星的FOPLP技術布局

三星電子在FOPLP技術上的布局顯示了其對先進封裝技術的重視和投入。以下是三星在FOPLP技術上的具體布局和策略:

  1. 合作與資源投入


    三星電子攜手其集團旗下的三星電機(SEMCO),共同開發FOPLP技術。三星電機專注於研發生產基板,負責集團內所有載板在技術或材料上的需求。這種合作模式使得三星能夠集中資源,加速技術開發和應用。

  2. 技術轉變與市場需求


    三星電子原本對FOWLP封裝技術的態度較為消極,因為其對自身的層疊封裝技術(PoP,Package on Package)有很大信心。然而,由於台積電的FOWLP技術導致三星失去蘋果的A10處理器訂單,三星開始轉變態度,積極投入FOPLP技術的研發。

  3. 應用與量產


    三星集團於2018年開始將FOPLP技術應用於自家智慧型手錶Galaxy Watch的處理器封裝中,這是FOPLP技術的全球首次量產。這一舉措不僅展示了三星在FOPLP技術上的領先地位,也顯示了其在實際產品中的應用能力。

  4. 市場競爭與未來規劃


    三星電子的FOPLP技術布局旨在與台積電競爭,特別是在爭奪蘋果等大客戶的訂單方面。業界猜測,三星可能會修改較舊的LCD濺鍍、曝光等設備,來進行FOPLP的封裝製程,這樣可以達到更大面積的生產,降低成本,提升競爭力。


結論

FOPLP技術作為先進封裝技術的新希望,具有高利用率、低成本、高I/O密度和優越的電學性能等多項優勢。隨著AI、高性能計算、5G和物聯網等新興應用的快速發展,FOPLP技術的市場前景非常廣闊。台積電等半導體巨頭的積極布局,將進一步推動FOPLP技術的成熟和普及。


參考資料

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