在當今這個數位時代,隨著人工智慧(AI)與高效能運算(HPC)需求的推動下,半導體產業對先進封裝技術的追求日益迫切。繼CoWoS之後,扇出型面板級封裝(Fan-Out Panel-Level Packaging, FOPLP)成為市場矚目的焦點。從台積電董事長魏哲家在法說會上的發言可見其重要性,這項技術被視為解決晶片效能與成本挑戰的關鍵,吸引了從晶圓代工龍頭、封測大廠到面板製造商的積極投入。本文將深入探討FOPLP的技術原理、與CoWoS的差異、市場趨勢、相關概念股,以及台灣廠商在此領域的佈局。
FOPLP是什麼?以方代圓的革命性封裝技術
FOPLP是一種先進的半導體封裝技術,其核心概念是將傳統用於晶圓級封裝(Wafer-Level Packaging)的圓形基板,替換為方形的面板級基板。這種扇出型封裝的創新,其看似簡單的改變,卻帶來了巨大的效益:
- 更高的面積利用率:相較於圓形晶圓在切割時會浪費邊角材料,方形基板的利用率可高達95%,能夠在單片基板上放置更多的晶片,大幅提升生產效率與封裝效率。據估算,同樣的面積下,FOPLP的可用面積可達12吋圓形晶圓的7倍之多,其方形基板利用率與材料利用率的優勢極為顯著。
- 降低單位成本:更高的生產效率意味著每顆晶片的封裝的成本得以顯著降低,這對於價格敏感的消費性電子、車用電子及物聯網等市場極具吸引力。
- 技術優勢:FOPLP具備容納更多I/O接點、更小的封裝尺寸、更強大的效能及節省電力消耗等技術優點,能夠整合不同的邏輯晶片,並提升封裝密度,滿足新世代晶片對高效能與低功耗的需求。其基板材料的選擇也更加多元。
FOPLP與CoWoS的差異
許多人好奇FOPLP與CoWoS差在哪裡。FOPLP與目前主流的CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)雖然同屬先進封裝技術,但在應用領域、技術特點與成本上存在顯著差異:
特性 | FOPLP (扇出型面板級封裝) | CoWoS (基板上晶圓上晶片封裝) |
---|---|---|
基板形狀 | 方形面板 (玻璃或有機基板) | 圓形晶圓 (矽中介層) |
核心技術 | 將晶片嵌入面板級基板後,透過重分佈層(RDL)向外連接。 | 將多顆晶片堆疊於矽中介層上,再封裝到基板上,強調垂直堆疊。 |
主要應用 | 成熟製程為主的晶片,如電源管理IC、車用電子、物聯網晶片等。 | 先進製程的高效能運算晶片,如AI運算晶片、伺服器處理器等。 |
成本結構 | 單位成本較低,具備成本效益優勢。 | 成本高昂,適用於高價值晶片。 |
發展階段 | 仍在發展中,面臨面板翹曲、均勻性與良率等挑戰,預計近年將逐步進入量產。 | 技術成熟,為當前高階AI晶片封裝主流方案。 |
總體而言,FOPLP與CoWoS目前處於互補關係。CoWoS專攻金字塔頂端的高階晶片,而FOPLP則鎖定更廣泛的中階及成熟製程市場,提供更具成本競爭力的解決方案。
FOPLP概念股:台灣廠商的完整佈局
想知道FOPLP概念股有哪些嗎?隨著FOPLP技術的興起,台灣半導體供應鏈已全面動員,從上游的材料、設備,到中游的製造、封測,皆有廠商積極卡位。
分類 | 公司 (代號) | 在FOPLP領域的佈局與角色 |
---|---|---|
晶圓製造 | 台積電 (2330) | 正加速FOPLP的開發,預期3年後技術成熟,並購入廠房為未來封裝產能做準備。 |
IC封測 | 日月光 (3711) | 已投入FOPLP研發超過十年,並投資擴建量產線,預計將與國際大廠如超微(AMD)在PC CPU、PMIC等產品上合作。 |
力成 (6239) | 佈局甚早,於2018年便興建全球首座FOPLP生產基地,並已成功量產PMIC產品。 | |
面板製造 | 羣創 (3481) | 積極轉型,利用現有3.5代面板產線投入FOPLP研發,已送樣給多家海內外客戶驗證,並傳出已接獲訂單。 |
友達 (2409) | 投入開發,並收購德商BHTC以進軍車用市場,為FOPLP應用提供出海口。 | |
設備廠 | 東捷 (8064) | 為羣創的長期設備供應商,提供FOPLP製程所需的雷射切割機、線路修補機等關鍵設備。 |
友威科 (3580) | 針對FOWLP及FOPLP技術,提供關鍵的水平式電漿蝕刻設備。 | |
鑫科 (3663) | 中鋼旗下材料廠,生產的特殊合金載板,據傳已開始供應羣創及歐系IDM大廠的供應鏈。 | |
晶彩科 (3535) | 提供自動光學檢測(AOI)設備,是確保FOPLP良率的關鍵。 |
技術挑戰與市場前景
儘管前景看好,FOPLP技術的普及仍面臨挑戰,主要來自於:
- 面板翹曲 (Warpage):大尺寸方形基板在加熱製程中容易發生翹曲變形,影響封裝良率。
- 製程均勻性:在大面積面板上要達到均勻的蝕刻與材料沉積,技術難度較高。
- 供應鏈成熟度:需要全新的設備、材料供應商來配合,生態系的建立尚需時間。
然而,隨著各大廠的積極投入與AI技術的持續突破,這些問題正逐步被克服。例如,扇出型封裝可細分為Chip First(先放晶片再製作重分佈層)與Chip Last(先製作重分佈層再放晶片)兩種製程,業者可依產品需求選擇,以最佳化封裝材料與良率。
市場研究機構預測,全球FOPLP市場將以顯著的年複合成長率擴張。初期應用將以電源管理IC、射頻元件等成本敏感的產品為主,預計從2024下半年至2026年將逐步放量。長期來看,隨著技術的成熟,更有望在2027至2028年切入大型AI GPU等高階應用市場。
過去,扇出型晶圓級封裝技術(FOWLP)中的整合扇出(InFO)技術率先被應用於蘋果iPhone 7處理器,加速了高I/O數處理器的發展。未來,FOPLP結合玻璃基板技術,潛力更加巨大,能支援各種App應用。
常見問題 (FAQ)
Q1: FOPLP技術最大的優勢是什麼?
A1: FOPLP最大的優勢在於使用方形基板,帶來極高的面積利用率(可達95%),能夠在相同單位面積下封裝更多晶片,從而大幅降低單位生產成本,並提升生產效率。
Q2: FOPLP技術目前主要應用在哪些產品上?
A2: 現階段,FOPLP主要應用於成熟製程的晶片,特別是對成本較為敏感的電子產品,例如:車用電子、物聯網裝置的電源管理IC(PMIC)、射頻晶片等。
Q3: 為何面板廠如羣創、友達也積極投入FOPLP?
A3: 面對傳統面板市場的激烈競爭與景氣循環,投入FOPLP是面板廠尋求轉型、提升獲利的重要策略。面板廠可利用既有的廠房設備與大尺寸基板的製造經驗,轉向附加價值更高的半導體封裝領域。
Q4: 投資FOPLP概念股需要注意什麼風險?
A4: 投資者需注意,FOPLP技術目前仍在發展初期,尚未大規模量產。相關廠商的技術發展進度、良率提升速度,以及客戶訂單的落實情況,都將影響其營收貢獻與股價表現。此外,來自如扇出型晶圓級封裝等傳統封裝技術的競爭以及全球半導體景氣的變化也是需要考量的風險因素。#
總結
FOPLP技術以其獨特的「以方代圓」概念,為半導體產業帶來了兼顧效能與成本的全新可能。它不僅是面板廠轉型升級的契機,也為封測廠與設備材料商創造了新的成長動能。雖然短期內要挑戰CoWoS在高階運算領域的地位仍有難度,但其在中低階應用的巨大潛力,已使其成為繼CoWoS之後,最被期待的先進封裝技術。台灣廠商憑藉完整的產業鏈與深厚的技術積累,在這波FOPLP與整合扇出技術浪潮中已搶得先機,未來的發展值得高度期待。