陳靖函／工研院產科國際所
日新月異之半導體製程技術得以衍生出眾多新產品與應用，如IoT技術使連結上網的裝置增加，帶動雲端運算需求上升、伺服器與相關網通設備需求量提高。且因5G通訊技術具備大連結、超高速、低延遲的三大主要優勢，讓半導體產業更是如虎添翼，預期新技術也將帶動全球防疫科技、智慧家庭、智慧製造、智慧醫療、汽車電子等應用需求持續提升。同時，為配合電子產品持續微型化與功能多樣化的要求，晶片整合的需求與日俱增，不僅製程端不斷提高晶片電路的解析度，以達到更高密度的電路布局來減小產品體積，構裝技術的不斷進化也是一大助力。此外，封裝材料與IC載板的性能也是關鍵重點，封裝材料持續朝著低介電損耗與Filler粒徑微形化等特性發展，以支援不斷進步的晶片構裝需求。
【內文精選】
前 言
2020年初，爆發了COVID-19疫情，疫情約莫於第二季開始蔓延全球，使得市場對全球半導體(Semiconductor)需求連年成長之評估開始略顯猶豫；加上汽車銷售不如預期，以致車用電子的封裝材料(Encapsulant)需求下滑。但於2020年下半年開始，整體市場卻又因疫情帶起的遠端科技需求，使得居家工作、遠距教學、宅經濟等居家防疫與零接觸需求升溫，連帶提升終端產品(NB、平板、遊戲機)與網通設備(伺服器、SSD、網路交換機)等銷售量增加，再加上5G技術逐步成熟及終端裝置需求數量成長，使全球封裝材料(Encapsulant)需求不減反增。是故，封裝材料(Encapsulant)未來成長動能將來自車用電子、車用ECU以及5G相關應用模組為主；而MUF材料主要應用於AP(Application Processor)和BBP(BasebandProcessor)封裝中，未來MUF材料會因DRAM導入FC-CSP構裝需求增加而隨之增加，而市場上對於AiP和SiP之構裝需求提高，也將對MUF材料的市場需求再增添一份動能。
全球各地封裝材料之生產動態
由圖二的生產地分布，我們可以清楚看出，日本於全球Underfill和MUF材料產能占有很大的比例。其中Underfill材料於台灣苗栗縣設有生產據點，以就近供給下游封裝測試廠，但最大生產量能仍留在日本。MUF材料部分，LOTTE Chemical是韓國廠商並於韓國當地設廠生產；Sumitomo Bakelite、SHOWA DENKO雖為日商，但於中國皆有工廠可以直接生產產品，以就近供貨滿足當地客戶所需；而MUF材料，全球最大的產能同樣留在日本。
圖二、2020年全球封裝材料生產動態預估
全球各地IC載板材料之需求動態
由圖四所示，日本為IC載板材料生產大國，近年來日本生產之IC載板材料出口的比例愈來愈高，台灣即是其中之一，而日本當地需求僅占全球約15%。中國目前於全球IC載板材料需求占比雖然不高，但預期將來因提升自製率的需求持續升溫，於全球銷售占比將逐年增加。
台灣對於主流封裝技術FC-BGA與FCCSP構裝產品需求高，使IC載板材料的需求於全球占比近四成，主因除了台灣半導體上下游聚落完整之外，具備晶圓製造堅強的實力也是重點之一。台灣三大IC載板生產商：欣興電子、南亞電路板、景碩科技，對於IC載板材料需求之加總，已達全球第一。韓國需求IC載板材料廠商主要有：Samsung、LG Innotek以及SIMMTECH，因為韓國亦為邏輯晶片與記憶體製造大國，故占有一定地位，於全球IC載板材料占比需求亦高達20.1%，排名全球第二。
先進半導體構裝技術簡介
全球半導體構裝的主流產品為：QFN、Dual QFN、Flip Chip、FC-CSP、FCBGA，並以這些主要構裝技術進行規模性的生產，部分產品也已開始邁向SiP(Systemin Package)和3D IC等高階構裝技術發展，此高階構裝技術是未來重要的發展趨勢。但鑒於目前多晶片系統級構裝技術及3D IC構裝技術難度比較大、成本也比較高，FlipChip技術和FC-CSP、FC-BGA等構裝技術仍是現階段業界應用的主要構裝技術。現今高階構裝技術包含了單晶片FlipChip和SiP(系統級構裝)的兩大面向。FlipChip包含：提高晶片有效面積的晶片尺寸構裝(CSP)；以及減少製造環節和提高生產效率的晶圓級構裝(WLP)；與提高電路拓展晶片規模和擴展電路功能的多晶片三維立體構裝(3D IC)；以及提高集成度與開發成本的系統級構裝(SiP)。由圖六可見IC設計大廠所導入之…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖六、多樣性的先進構裝技術
★本文節錄自《工業材料雜誌》416期，更多資料請見下方附檔。