12吋晶圓凸塊技術 封裝新世代利器 陳漢杰

台灣半導體產業結構完整，封裝產業因應半導體製程精進與科技產品日益輕薄短小趨勢，在技術上除持續加速先進封裝製程技術，如晶圓凸塊（wafer bumping）、覆晶封裝（flip chip on BGA）與晶圓級封裝（wafer levelpackaging）等發展外，晶圓尺寸更由過去的6吋、8吋、邁向今日的12吋。其中隨覆晶技術在全球半導體市場重要性日增，對晶圓凸塊技術需求也相對增加，使12吋晶圓凸塊技術，已成為未來小型化電子產品主流。

晶圓凸塊技術，是覆晶技術發展的重要基礎，概念在晶片的焊墊（bonding pad）上製作凸塊（bump），在封裝時利用熱能將凸塊熔融，以便與基板結合，傳導信號。這種方式省卻傳統打線方式來進行封裝，不但突破打線技術數目限制，適合高IO與多腳數元件，電路效能也會因較短的內連線（connection pass）而大幅提升，使整體電信表現更完整與優異。

因此，對高度電性需求與必須時時控制阻抗匹配的高頻通訊與高速網路IC而言，晶圓凸塊技術能達成客戶嚴格的性能要求。晶圓凸塊技術不僅可廣泛應用在0.13um銅製程、CPU 、電腦與繪圖晶片與藍芽產品等訴求高容量、高速率功能的高階邏輯晶片，更可應用在各項訴求輕薄短小的無線通訊產品等先進電子產品。

此外，為因應市場對晶圓凸塊技術的大量需求，晶圓尺寸也從過去6吋、8吋進階至現今12吋晶圓，其具備低成本與符合未來晶粒設計優點，已吸引全球半導體業紛紛投入12吋晶圓的量產準備工作，對未來整體高科技業發展具關鍵性影響。

將晶圓尺寸擴大至12吋的優勢主要可表現在兩方面，第一是降低生產成本，由於12吋晶圓可切割晶粒比8吋晶圓多2.25倍，可增加晶粒數來降低晶片生產成本，第二則是可增加產能、提高良率，由於12吋晶圓以較大尺寸面積，適用於處理器、繪圖晶片、通訊晶片等晶粒面積大與附加價值高的產品，在數量與良率上較過去8吋晶圓更具優勢。

此外，在晶圓尺寸擴大後，半導體廠商生產線機台也將配合調整，在後段製程方面，從上膠膜（Taper）、晶片研磨（Grinder）、黏片（Mounter）至晶片切割（Dicing Saw）等步驟，皆需做機台調整以配合12吋晶圓的大尺寸。

同時，擔任確保整體製作流程順暢、負責運輸晶片於每個機台間的晶舟載入台（Load Port）也需同時一併調整，建立完整12吋晶圓生產線以進入試產階段。

基於12吋晶圓封裝技術將是高科技產品在品質與價格上能致勝的關鍵發展，國內日月光集團自開始研發各式尺寸晶圓凸塊技術以來，已申請逾30個專利，大幅領先競爭對手開發時程，其8吋晶圓凸塊技術在經過長時間工程檢驗與品質可靠性測試，更已獲多家整合元件大廠稽核驗證。

目前，日月光已將8吋晶圓從開發、檢驗至量產的完善經驗，成功轉移至12吋凸塊技術，率先建立全球最完整的12吋晶圓後段整合封測代工服務，日月光的優勢在擁有比競爭對手更完整純熟的技術開發經驗，加上日月光擁有一元化(turn-key)封裝測試服務能力，更可使先進技術開發與製程發展緊密配合，形成完整產業供應鏈，建立起日月光在12吋晶圓封裝技術競賽中的關鍵優勢，帶領台灣半導體業迎接12吋晶圓時代的來臨