晶片封裝領域的市場趨勢指向大面積多晶片封裝和細線路技術發展，透過FOPLP（Fan-out Panel Level Packaging）扇出型面板級封裝可提升封裝技術和生產效益。扇出型封裝技術在5G、AIoT和HPC等領域應用廣泛，FOPLP因其面積利用率高、成本降低，具有巨大發展潛力。市場預測其銷售額將在2023年達到2.793億美元。然而，FOPLP製程仍面臨技術挑戰，包括面板尺寸、翹曲控制、製程條件等。持續技術開發和創新是推動FOPLP市場的關鍵。FOPLP封裝技術可提升產品性能、降低成本，追求輕薄短小的同時滿足多功能高I/O的需求。因此，封裝廠、PCB載板廠和面板廠都積極布局FOPLP，以獲得競爭優勢和更高的收益。
為打造扇出型面板級封裝(FOPLP)產業生態鏈，促進產學研之間的技術資源共享，達到FOPLP產業創新與發展，由凌嘉科技號召，中興大學材料科學與工程學系、中興大學產學研鏈結中心、晶化科技、亞智科技、迅得機械、鉑識科技共同主辦，工業技術研究院、台灣電子設備協會、金屬工業研究發展中心等產學研單位一同協辦之「FOPLP扇出型面板級封裝技術發展趨勢研討會」，於昨(2023年5月24日)於中興大學化材大樓國際會議廳舉行。匯集扇出型面板級封裝技術 (FOPLP) 相關企業，學術單位，法人單位，以及政府單位近310人共襄盛舉，場面盛況空前。
中興大學研發長宋振銘教授首先致詞揭開序幕。宋研發長表示Fan-Out已成為封裝領域重要趨勢，透過RDL重新佈線封裝晶片，增加I/O節點，尺寸更大、成本更低、並可達到封裝異質整合。中興大學致力於培養半導體人才及技術研發，與台積電共同開設半導體相關學程數量為全台大學最多，其中先進封裝學程為首創，並與聯發科合作開設IC設計學程。興大的國家重點產業學院「循環經濟研究學院」也成立半導體綠色科技學程。興大期望與產業界緊密攜手，為台灣半導體人才培育與技術自主做出貢獻。
凌嘉科技梁瑞芳總經理代表主辦企業方致詞。凌嘉科技在PVD濺鍍及PLSMA清潔及蝕刻設備領域蓄積二十年的能量，舉行本次研討會。研討會與會人數超過200位，顯示FOPLP商機與發展引人注目。FOPLP發展仍面臨諸多挑戰，如製程材料、翹曲、良率、溫度和設備，以及業務成本、規格和投資回報率等問題。需要材料商、設備商、PCB廠、載板廠和面板廠等多方共同努力，建立競爭力強的生態系統，推進半導體產業的創新與發展。目標是讓台灣在先進封裝領域繼續保持全球領先地位，並發展自有的半導體設備和材料，深耕產業技術。
晶化科技總經理陳燈桂博士主講「技術自主之先進封裝膜材& ABF載板增層材料」，指出半導體關鍵材料自給率低是台灣半導體產業面臨的重大議題。目前，超過9成的半導體關鍵材料仍須依賴國外進口。這一現象帶來了三大問題，第一是材料仰賴進口，長期以來無法實現自給；其次，驗證新材料需要耗費大量時間，造成下游廠商更換意願不高；第三，中美日韓貿易競爭引發了對半導體材料技術自主化的關注，原料管制措施也對供應鏈帶來了不確定性。
為了解決這些問題並提升國內材料供應鏈的自主性，晶化科技致力於研發與製造半導體關鍵材料。主張在地供應，迅速回應台灣半導體市場成長所需的在地材料，使台灣業者無需透過國際運輸便能取得所需材料，同時降低碳排放，為節能減碳做出貢獻。晶化科技提供多條產品線，包括ABF載板用增層材料、晶圓級/面板級封裝材料、雷射解離膜以及Mini/Micro LED封裝材料，並在演講中詳細介紹了這些材料的發展趨勢和技術難點。
凌嘉科技黃一原知識長發表「濺鍍與電漿蝕刻應用於扇出型面板級封裝RDL的解決方案」。扇形封裝面板級技術旨在優化電氣性能、縮短互連距離、降低寄生電感與插入損失、適用於高速與高頻傳輸, 封裝微型化與薄型化, 改善散熱性能以及相對低成本優勢等方面。然而，電漿蝕刻與PVD 鍍膜設備開發在FOPLP也面臨挑戰，包括缺乏標準面板尺寸、多樣化的RDL介電材料與製程技術路線, 低製程溫度、高速蝕刻要求, 大面積均勻性, 附著性, 接觸阻抗, 微塵控制, 面板變形與運送等方面。
在RDL製程工藝中，凌嘉科技可於關鍵站點中提供設備解決方案，如製程一開始的電漿清潔、光阻微影製程後的plasma descum、雷射鑽孔後的plasma desmear、電漿蝕刻via/trench、種子層濺鍍及去除等。在種子層濺鍍，凌嘉提供了先進的PVD解決方案。高精度的沉積控制，可實現均勻且可靠的金屬沉積，穩定的Rc管理。設備支持多種金屬材料，並提供即時監控, 分析與履歷追蹤等功能。
凌嘉科技提供可應用於大面積製造(700×700 mm)的基板表面處理技術，包括介電材料減薄、熱解膠殘膠去除、基板表面改質、形貌控制，以及去光阻與種子層的鈦蝕刻技術。微米級盲孔(via)的電漿desmear, 與plasma descum技術可應用至600×600 mm的面板尺寸。這種方法取代了傳統的雷射鑽孔+除膠渣技術，並具有高蝕刻速率、高均勻性、低溫製程以及高選擇性的優勢。可形成光滑的側壁，精確控制盲孔的輪廓和臨界尺寸，實現更精細的特徵尺寸。這項技術有助於降低高頻傳輸損失，提升信號完整性，同時增強互連的整體可靠性。
亞智科技研發部協理李裕正博士主講「實現微型化產品的致勝關鍵-Manz RDL創新產線」。濕製程設備在FOPLP（Fan-Out Panel Level Packaging）中面臨的挑戰包括基板的重量和翹曲特性使得其處理變得複雜。特徵圖案的均勻性與低關鍵尺寸誤差、縮短製程時間和超過95%的均勻性是關鍵，而電鍍的均勻性會影響元件的性能。設備製造商需不斷努力改進設備性能和技術，以滿足FOPLP製程的要求，實現高品質、高效率的製造過程。
亞智科技提供多種濕製程設備選擇，包括連續式/批次式/混合式，包含顯影、蝕刻、去膜生產線。此外，亞智科技還擁有新穎的垂直銅鍍技術，可整合及規劃整廠RDL濕製程生產線。其濕製程設備在FOPLP中展現出以下特色和表現：具有獨特的無夾具設計，減少化學品消耗，節省維護成本。模組化設計優化了生產和維護效率，並與自動化系統高度整合，包括載入/卸載等。鍍銅均勻性達到整版90%以上，適用於大面積基板和小孔徑（<25μm）填充。此外，其設備能夠適應各種基板，如不鏽鋼、FR4等，並能夠避免通孔或孔徑出現鍍膜空洞缺陷。
迅得機械研發部黃正忠經理介紹「FOPLP之自動化應用」，包括自動化線邊倉（WIP）和高空RGV系統。並提供亞智科技搭載FECA系統之電鍍自動上料設備，可五分鐘內即時檢測分析物特異性並控制添加濃度。傳統濕製程控制方法需要四位人力，總時程144小時，搭載FECA系統後，可縮減為1位人力，時間只需0.25小時。有助於降低漏液風險，減輕人員負擔，提高產品的良率。針對FOPLP中的異質材料和非對稱架構導致的翹曲問題，主設備可進行有效的壓制，在傳送和取放料過程中進行風險防護和掉落偵測，以降低因翹曲而導致的掉落風險。
迅得機械與Enduser共同開發高運算晶片（HPC）RDL製程奈米壓印(Nanoimprint Lithography)設備。RDL黃光微影製程僅能使用光阻材料進行微結構圖案的定義，因為材料CTE不匹配導致投射式曝光聚焦深度（DOF）問題和曝光異常。此外，異質整合中常見因材料間的介電常數（Dk）太高，導致導線間耦合電容值過高，產生串擾延遲訊號傳播。利用奈米壓印直接製造乾膜材料所需的微奈米結構，可製作2.5D或3D結構，並實現次微米線寬和可控的壓印對位精度，預計未來可進一步提升至≤±3um，並使用low DK和low CTE的乾膜材料取代光阻材料，從而降低成本並提升異質整合產品中性能。
鉑識科技執行長黃榆婷博士發表「新型複合奈米雙晶銅於RDL製程之應用」。鉑識科技研發新專利奈米雙晶銅電鍍液，可製造複合奈米雙晶銅 (Hnt-Cu) 和奈米晶銅 (nc-Cu)。這種電鍍液在 RDL/TSV/Interconnect/Pillars等不同製程結構的應用中，通過控制添加劑配方來獲得適當的晶粒結構，以滿足FOWLP所面臨的挑戰，包括低至2 µm線寬的要求、機械可靠性和填孔性能的提升，以及降低製造成本。複合奈米雙晶銅結構對於未來的銅鍵合技術至關重要。Hnt-Cu和nc-Cu兩種銅材料可實現低溫直接銅-銅鍵合技術，促進鍵合形成穩定無孔洞的界面，解決M3D中的電遷移 (EM) 和熱遷移 (TM) 的IC封裝關鍵問題。
鉑識科技提供一系列的奈米雙晶銅產品，應用於新興的電子封裝技術，具有高熱穩定性、高機械性能和耐化學特性等需求。其開發的奈米雙晶銅產品品質卓越，適用於未來高端半導體元器件材料，並可根據客戶需求以最高純度標準進行生產。目前正積極與半導體封裝產業的製造商和面板產業合作，驗證產品在新的高端技術上的能力，並致力於為IC封裝產業帶來創新技術，符合未來製程的趨勢。
總結來說，隨著深入了解工藝和材料知識以及新的設備、材料和智能製造的推動，FOPLP已從低端封裝技術發展成為高性能和具有成本效益的整合平台。這些先進封裝技術提供了超越摩爾定律的效能、功耗、形狀和成本優勢，將為電子產品的發展帶來更多的潛力。
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