半导体和封测大厂积极研发2.5D IC和3D IC;预估到2015年,在智慧手机应用处理器整合记忆体,3D IC制程可望成熟;封测大厂展现相关领域的开发愿景。
使用者经验和终端市场需求,推动半导体封装型态演进。包括晶圆代工厂、封测厂商甚至IC载板厂,正积极切入2.5D IC和3D IC等泛3D IC领域。
现阶段来看,包括台积电、日月光、艾克尔(Amkor)、意法半导体(STM)、三星电子(Samsung)、尔必达(Elpida)、美光(Micron)、格罗方德(GLOBALFOUNDRIES)、IBM、英特尔(Intel)等半导体大厂,正积极研发3D IC技术。
根据TechNavio日前的预测,2012年至2016年全球3D IC市场年复合成长率为19.7%,成长贡献主要来自行动运算装置的记忆体需求大幅增加。
艾克尔台湾区总经理梁明成预估,3D IC应该会先在手机领域萌芽,记忆体产品有机会先采用3D IC制程;他认为,3D IC 可改善记忆体产品的性能表现与可靠度,并降低成本与缩小产品尺寸。
从产品端来看,整合逻辑IC和记忆体的智慧型手机应用处理器(application processor),应该会直接采用3D IC和矽穿孔(TSV)制程,以解决行动装置记忆体频宽、因应手机应用处理器效能提高的问题。
日月光集团研发中心总经理暨研发长唐和明表示,未来几年,2.5D IC和3D IC封装可望应用在包括高阶伺服器的绘图处理器整合记忆体;以及智慧型手机的应用处理器整合记忆体等高阶产品。
从封装技术演进时程来看,从今年到2016年,包括云端应用的伺服器晶片、网通和通讯晶片、以及手机应用处理器等,相关封装技术都有机会从高阶覆晶封装(Flip Chip)或是堆叠式封装(PoP),逐步演进至2.5D IC和3D IC。
从产业链来看,半导体晶圆代工、专业封装测试代工(OSAT)、模组生产测试到系统组装,前后生产链之间已经相互重叠,研发或生产2.5D IC和3D IC,产业链势必要彼此合作共生。
唐和明指出,由于半导体产业链前后制程有所重叠,整合元件制造厂(IDM)、晶圆代工厂、后段专业封测代工厂和第三方合作夥伴之间,从2.5D IC领域开始,有机会出现不同以往的合作模式。
唐和明认为,封测厂和晶圆代工厂会保持合作关系,分享未来2.5D IC和3D IC的市场大饼。
梁明成表示,晶圆代工厂不会全吃3D IC,封测厂切入3D IC领域,与晶圆代工厂是上下游合作的关系。
不过目前来看,晶圆代工厂依旧主导3D IC发展。梁明成表示,3D IC主导权还是在台积电,因为晶圆打洞牵涉到晶圆前端制程。
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