張致吉 / 工研院產經中心
一、 未來電子產品應用趨勢與需求
當邁入雲端服務世代後，做為雲端運算資料中心（Data Center）的運算伺服器持續以追求高效能、節能、低成本為準則，而中高階伺服器、網通設備以及繪圖等應用則強調資料處理速度快、大容量的功效，促使 FPGA（場式可程式閘陣列，全名 Field Programmable Gate Array）以及 CPU/GPU 和下世代記憶體漸漸考慮採用 2.5D IC 中介層的水平整合方式以滿足其構裝需求，預計未來 Xilinx、Cisco、nVIDIA、Intel 等大廠均將陸續採用。
然而，在終端各項產品中，智慧手持裝置的發展趨勢一直都以輕薄、短小、多功能、省電、廉價、快速、美觀且達到 4C 匯流為主要訴求，其應用處理器和下世代記憶體之間考慮採用 3D IC 垂直堆疊的構裝方式，才能滿足終端產品的高頻寬、低功耗等規格的需求，預計 2016 年更將採用 16nm 製程。
當智慧型手持裝置漸漸成為人類生活的必備產品時，歸類上亦將變成了消費性產品。從圖一的統計資料顯示：2014年以 TSV 為技術應用（包含 CIS 與 DRAM 等）的相關產品，市場規模大約為 42.8 億美元，其中有 98% 是應用在手機與平板電腦等消費性產品上，預估到了 2019年市場規模大約可成長至 139 億美元，其中還有 75% 是應用在手機與平板電腦等消費性產品上，五年期間從 42 億美元可以成長至 104 億美元，將近 2.5 倍的規模。
圖一、以TSV技術為基礎的應用產品比重
再從全球手機用晶片分類與構裝技術趨勢來看，圖二中顯示應用TSV技術的元/組件主要還是在 CIS( CMOS Image Sensors )，2014年 CIS 的TSV 封裝占所有應用的 97.8%，並預估到了 2019年 CIS 占 TSV 封裝的比重仍約有 65.3%。其次是堆疊式的 DRAM 與邏輯記憶體，預估到2019 年兩者將可有 26% 的比重是應用 TSV 構裝技術完成，然而市場是否如此樂觀，仍端賴構裝材料與製程技術的成本是否足夠吸引力。
二、 先進構裝的結構與材料
被視為先進構裝的 3D IC，其崛起的主因在於「如何在有限的設計空間裡，滿足最大功能的配置」，因此當下游需求不斷增加、而構裝空間越來越狹隘時，模組設計的趨勢會從傳統的二維（2D）的構裝方式中慢慢發展成三維（3D）堆疊與 2.5D中介層處裡的構裝製程。然而，3D IC 構裝的討論大約是從 2010年開始熱烈發想，經歷五年至今，仍不見 2.5D/3D 堆疊構裝的普及化，追究其無法落實於量產的主要因素仍在於製程技術與製程所需材料的成本過高所致---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
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