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晶片材质处理器采用晶片尺寸型覆晶基板的IC设计业者大势增长

随着电子产品追求功能、轻薄等诉求下,让半导体制程不断推进,应用于智慧型手机、平板电脑上的处理器纷纷开始采用28奈米先进制程。ABF材质FC CSP(晶片尺寸型覆晶基板)因应半导体先进制程可以达到细线路、微小线宽线距要求,还包括抗高频、散热快、不易变型等特性,因此获得越来越多的IC设计业者采用,例如nVidia Tegra 2即是,对国内积极布局ABF FC CSP的南电(8046)、欣兴(3037)而言将可望带来正面效应。

目前Flip Chip覆晶基板材质可分为BT与ABF等2种。BT材质具有玻纤纱层,较ABF材质的FC基板为硬,且布线较麻烦,雷射钻孔的难度较高,无法满足细线路要求,但可以稳定尺寸,防止热胀冷缩而影响线路良率,因此BT材质多用于对于可靠度要求较高的网路晶片及可程式逻辑晶片,属小众市场。

ABF材质可做线路较细、适合高脚数高传输的IC,为英特尔所主导使用,属大众市场,多运用于绘图晶片、处理器、晶片组等,而ABF为增层材料,铜箔基板上面直接附着ABF就可以作线路,也不需要热压合过程。过去,ABF FC有厚度上的问题,不过由于铜箔基板的技术越来越先进,ABF FC只要采用薄板,就可以解决厚度的问题。

随着智慧型手机、平板电脑等行动通讯产品热卖,加上功能不断放大,轻薄、长时间待机、上网/开关机快速等的诉求,其中的处理器就扮演很重要角色,且需要透过更多的接脚发展更多的效能,因此适合的覆晶基板及封装技术就相型重要,同时也因半导体制程不断往前推进,未来行动通讯产品的处理器也将往先进制程靠拢。

从产业的趋势来看,ABF FC CSP因可以跟上半导体先进制程的脚步,达到细线路、细线宽/线距的要求,未来市场成长潜力可期。反观,BT FC CSP因为物理特性的关系,在微小化发展将遇到极限,因此,预料若智慧型手机、平板电脑处理器陆续采用28奈米制程的话,就必须从BT FC CSP转换使用ABF FC CSP。

国内IC载板业者各自专注不同领域发展,景硕(3189)擅长通讯领域,市占率更与韩国SEMCO不分轩轾,尤其今年ARM架构的处理器大行其道,并以采用BT FC CSP为主,更让景硕的业绩一路长红。

南电ABF FC(Flip Chip覆晶基板)的则以PC产品为主要应用,客户为英特尔,且制造技术领先同业,其基板尺寸也可以作到CSP的规格,线宽线距从过去的18-20um已提升至达到12-14um的水准,并可因应半导体28奈米制程的要求。

欣兴过去PBGA基板以服务非英特尔客户为主,但欣兴认为,该市场的未来成长性将趋于饱和,也不会再继续投资,反而会将资源集中在ABF FC CSP研发与生产,预期在5年之内,该产品将会有很好的发展。

目前在ABF FC CSP技术领先的业者包括南电、Ibiden、Shinko、Semco等,欣兴正积极赶进度,至于景硕以BT FC CSP为主要产品,ABF FC占的比重相当低,其中南电、欣兴均相当看好ABF FC CSP后市的市场需求,并认为未来通讯类产品转往ABF FC CSP发展将是未来趋势。

注:CSP封装架构可以让晶片面积与封装面积仅约普通的BGA的1/3,也就是说,与BGA封装相比,同等空间下CSP封装可以将储存容量提升三倍。若以面积来定义,只要外部封装面积小于内部裸晶面积的150%,都能算是CSP。CSP封装不但体积小,同时也更薄,其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2mm,大大提升了晶片在长时间运作后的可靠性,线路阻抗显著减小,晶片速度也随之得到大幅度的提升。

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