陳凱琪、湯士源、林甘軒、莊貴貽、陳芃／工研院材化所
亞洲最大、全球最具指標性的電子產業綜合大展—「NEPCON JAPAN 2020」日前於東京圓滿閉幕。此項由7個展會組成的年度大展，內容涵蓋了材料、元件、電子製造、SMT、封裝測試、檢測分析及模具、切削、精密加工等，完整串聯起電子製造業上/中/下游各個不同領域，同期展出的還有由6個子展會組成的「AUTOMOTIVE WORLD 2020」，展示內容包括電子、EV、輕量化、車聯網、零配件與自動駕駛等，國際知名企業踴躍亮相，紛紛展示電子產業鏈下的最新技術與設備。
工業材料直擊展會，針對5G用高速基板材料、散熱材料、半導體構裝技術、電源與電子設備等主題，報導Nippon Pillar Packing、AGC Nelco、中興化成、荒川化學、信越化學、住友Bakelite、Cosmo Oil、中央電子工業(CDK) 、昭和丸筒、Samsung、力成科技(PTI) 、SBR Technology、FLOSIFA株式會社、Murata、AMS、Nichicon、Nippon Chemi-Con、Rubycon、Taiyo Yuden (ELNA)、Kemet (Tokin)、村田製作所等公司的最新發展。
展場巡禮
本次展會中，針對5G應用於車載上所帶來材料特性的挑戰，包含ECU上的散熱和基板介電低損失等問題，各大廠商均提出自家的解決方案，相關產品介紹如下。
1. 5G用高速基板材料
隨著5G通訊世代來臨，5G基地台大量增加，作為核心設施的印刷電路板(PCB)也大幅增長。5G傳輸資料量更大、發射頻率更大、工作頻段也更高，PCB材料需要有更好的耐化、耐熱性能，更重要的是必須有低介電損失，以確保訊號的完整度。在NEPCON展舉辦的PWB EXPO論壇中，提出若要使用5G毫米波段的電路板絕緣材料，其損失係數必須達到Tier 6等級，Df<0.003（圖三），相較於傳統的環氧樹脂Df介於0.02~0.005之間，並無法符合目前需求規格。
圖三、高頻材料產品所對應的介電損失係數(Df)
3. 半導體構裝技術
2020年NEPCON JAPAN舉辦多場最新技術研討會，在非常熱門的Fan-out Package技術中，除了既有的FOWLP持續發展，FOPLP因具有更大面積模封的優勢，受到各界矚目。在技術論壇中，Samsung與力成科技(PTI)均對此發表相關最新技術動態。PTI指出，未來的晶片(IC)技術趨勢必然朝向高密度發展，從現有的I/O密度~100 I/Os per mm2，朝向500~1,000 I/Os per mm2目標開發；構裝型態也朝向堆疊式構裝（2.5D、3D、FO）發展（圖十一）。PTI近年投資大量的設備於扇出型構裝技術上，新建廠房預計於2021年完工啟用，屆時將可達到每月50,000片Panel產能。其Fan-out開發技術如圖十二，因應不同應用需求，有不同的構裝元件尺寸(PKG Size)，以及構裝密度（RDL的線寬/線距(L/S)）。
圖十一、晶片技術將朝向堆疊式構裝發展
4. 電源與電子設備
FLOSIFA株式會社開發α-GaO Based SBD之電源功率轉換模組（ 圖十四），α-GaO氧化物為剛玉結構材料，與其他電源用驅動元件相比，具有更寬能隙(~5.3 eV)、極低阻抗(0.1 mΩ·cm2)及超高速逆回復時間等優勢，電子遷移率高達72 cm2/Vs，且瞬間切換之導通電阻比市售SiC元件低約50%，有助於大幅降低切換損失及提高功率密度，性能指數高過於現有電源元件。
在電容器方面，本次展出電容器之廠商一共有五家，包含Nichicon、Nippon Chemi-Con、Rubycon、Taiyo Yuden (ELNA)、Kemet (Tokin)，另外電容器大廠Panasonic則未展出電容器相關技術。表四為本次各家廠商展出之電容器相關技術…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》399期，更多資料請見下方附檔。