精實新聞 2012-09-05 13:14:09 記者 羅毓嘉 報導
研調機構Yole Développement業務經理Jérôme Baron指出，目前晶圓製程與封裝技術演進速度是「前所未有的快」，在晶圓廠與封裝廠等全球半導體巨擘的推動之下，預期2.5D、3D晶片將在近2年內進入量產；根據Yole Développement的預估，在2012-2017年間，3D矽鑽孔(TSV)晶片的產值年均複合成長率(CAGR)將達到56%。
根據Yole Développement的統計，在過去1年間，全球使用TSV封裝的3D IC或3D-WLCSP(晶圓級晶片尺寸封裝)產品產值約為27億美元，預估到2017年，TSV晶片產值將成長到400億美元，估佔總體半導體市場的9%比重。
Jérôme Baron表示，目前TSV在包括CMOS影像感測器、環境光感測器、功率放大器、射頻和慣性 MEMS等應用都已成功導入，而在多邏輯IC製程、或者邏輯IC加記憶體IC的製程則在Intel、台積電(2330)、STMicro、Qualcomm等半導體巨擘以及封裝大廠日月光(2311)、矽品(2325)、Amkor與星科金朋的共同努力之下，正逐步實現。
另一方面，屬於2.5D晶片技術的矽中介層(Silicon Interposer)製程也不斷演進。Jérôme Baron指出，矽中介層容許邏輯IC的並連、甚至記憶體和CPU、GPU的並連，不僅可降低晶片體積，並可推動晶片功能的持續進化。
事實上，目前2.5D和3D晶片技術已經開始導入終端的消費電子產品。Jérôme Baron舉例說明，消費電子大廠SONY預計明年要推出的PS 4遊戲機，就將搭載1顆以矽中介層技術製成的GPU、而Qualcomm也規劃要將既有的PoP(堆疊式封裝)設計規範往2.5D與3D晶片演化。
Jérôme Baron預期，未來2年內TSV與矽中介層封裝技術將導入量產，同時2.5D和3D晶片成本可望進一步降低，同時其更小體積與更優越的運作效能，更可望成為未來半導體的新典範(Paradigm)。
根據Yole Développement的評估，隨著技術門檻的克服，較高階的記憶體加邏輯IC將成為3D晶片技術的最主要採用者，同時在2014-2016年間更可望見到3D系統級封裝(3D SiP)晶片現身。Jérôme Baron指出，目前受限於製造成本，高階3D晶片主要仍應用在工業電子領域，不過未來在娛樂、行動通訊、智慧電視等消費電子產品領域將能廣泛見到2.5D與3D晶片的蹤影。
然而，Jérôme Baron強調，目前2.5D與3D晶片製程仍有幾項關鍵挑戰待跨越，包括產業的基礎技術能力、供應鏈的建置、晶圓與封裝規格標準化的工作、成本需再降低，以及最難以克服的晶片過熱問題。Jérôme Baron指出，在2.5D與3D晶片的時代，不僅如台積電等晶圓大廠的供應鏈整合能力將領導技術的演進，日月光等封裝廠的角色在2.5D、3D技術開發的過程中，亦將扮演更關鍵的角色。
