美商盛美半导体布局面板级封装设备 三大方案助攻FOPLP量产 智能应用 影音
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美商盛美半导体布局面板级封装设备 三大方案助攻FOPLP量产

  • 尤嘉禾台北

美商盛美半导体持续运用「技术差异化」、「产品平台化」与「客户全球化」三轨战略,完善半导体制程设备布局。美商盛美半导体
美商盛美半导体持续运用「技术差异化」、「产品平台化」与「客户全球化」三轨战略,完善半导体制程设备布局。美商盛美半导体

随着人工智能(AI)与高效能运算(HPC)应用快速发展,对芯片效能与整合度的要求越来高,促使先进封装技术加速演进。其中,面板级扇出型封装(Fan-Out Panel Level Packaging;FOPLP)技术因兼具高产能与成本优势,成为市场关注焦点。

瞄准FOPLP趋势,美商盛美半导体近年积极展开布局,推出Ultra ECP ap-p面板级先进封装电镀设备、Ultra C vac-p面板级先进封装负压清洗设备及Ultra C bev-p面板级先进封装边缘湿法蚀刻设备三大核心产品,并结合多项自主研发的专利技术,成功突破大型面板在先进封装制程中的均匀性与助焊剂残留等问题,协助客户加速达成高端AI芯片导入FOPLP量产的目标。

面板级先进封装电镀设备。美商盛美半导体

面板级先进封装电镀设备。美商盛美半导体

面板级先进封装负压清洗设备。美商盛美半导体

面板级先进封装负压清洗设备。美商盛美半导体

长期深耕湿制程领域  打造完整先进封装设备产品线

根据Gartner预测,2025年全球AI处理器市场规模约2,034亿美元,并有望在2029年成长至5,487亿美元。面对AI芯片市场的爆发式成长,传统晶圆级封装在产能与成本端面临巨大压力,而FOPLP技术因能有效突破上述限制,被视为下时代先进封装的主流发展路径。

由于硅片先天受限于圆形面积,难以克服边角材料浪费的问题,相较之下,FOPLP在大型基板上进行扇出型封装,可以大幅提升使用率。以600x600mm面板为例,其使用率高于95%、是300mm硅片的5.7 倍,整体制造成本预估可降低约66%,也因此,FOPLP技术被认为是支撑未来AI芯片发展的重要解决方案。

在这一波技术转型浪潮中,深耕湿制程设备多年的盛美半导体扮演了关键推手的角色。自1998年在美国硅谷成立以来,美商盛美半导体持续运用「技术差异化」、「产品平台化」与「客户全球化」三轨战略,完善半导体制程设备布局,并且在2026年3月semicon china期间发布「盛美芯盘」八大行星产品线, 涵盖湿制程清洗、晶圆级先进封装、电镀、立式炉管、涂胶显影、电浆增强化学气相沉积(PECVD)、面板级先进封装设备及无应力抛光设备,为全球晶圆制造与先进封装客户提供完整且多样化的解决方案。

其中,针对FOPLP领域,美商盛美半导体一举推出电镀、负压清洗及边缘湿法蚀刻等3款专用设备,力求为客户建构最高效的生产线。

Ultra ECP ap-p面板级先进封装电镀设备:导入水平式腔体,破解均匀性瓶颈

首先是Ultra ECP ap-p面板级先进封装电镀设备,采用盛美半导体独家专利的多阳极局部电镀技术,让面板级封装也能采用水平电镀的形式,此举不仅打破业界长达8年以来、因技术限制只能采用「垂直电镀」的僵局,更凭借此项创新研发,荣获2025年美国3D InCites协会颁发的「技术创新奖」。

过去,受限于方形电场无法与面板同步水平旋转,使得面板级封装电镀设备只能采用垂直式腔体,而盛美半导体Ultra ECP ap-p成功突破此一门槛,让面板在水平旋转时,方电场也能跟着同步转动(全球专利申请保护中),有效确保膜厚与面板角落电场的分布均匀性。

同时,Ultra ECP ap-p采用高速电镀技术与专利桨板设计,使面板面内的均匀性控制在7%以下(515x510mm)、5%以下(310x310mm),大幅提升产品良率和生产效率。

此外,Ultra ECP ap-p搭载的内腔清洗(rinse panel)机制与独立传输设计,可有效降低不同金属电镀液之间的化学交叉污染风险,进一步提升制程可靠性。

目前,因为面板水平转动、电镀液的大流量、水平桨板的三大优势,Ultra ECP ap-p的mega pillar电镀速率几乎是与传统的垂直电镀设备的两倍,且同时Pillar高度的COP是垂直电镀设备的50%,支持铜、镍、锡银与金等多种金属电镀制程,可适用于515×510mm、600×600mm及310×310mm等主流面板尺寸,为面板级封装电镀制程提供稳定且高效率的解决方案。以上结果也于4月9日在台湾电子生产制造设备展的3DIC 封装技术论坛中首次公开发布。

Ultra C vac-p面板级先进封装负压清洗设备:真空技术破解40微米窄缝清洗难题

其次为Ultra C vac-p面板级先进封装负压清洗设备,采用盛美半导体独家研发的真空助焊剂清洗技术,透过在真空环境下喷洒化学清洗液,有效降低液体表面张力,使清洗液能够渗透至芯片间的极细微缝隙,有效解决助焊剂残留难题。

随着小芯片(Chiplet)架构与高带宽存储器(HBM)封装技术的持续演进,面板中的凸点间距持续缩小,当间距缩小至40微米以下时,传统高压助焊剂清洗设备受限于物理特性,导致清洗液难以进入芯片内部,无法完全清除助焊剂残留物,进而影响封装可靠度。

而Ultra C vac-p则针对此痛点而生,透过多腔体设计与真空清洗流程 (全球专利申请保护中),可以有效提升清洗效率与制程稳定性,根据实际制程数据显示,经负压清洗后,面板凸点周围几乎没有助焊剂残留。且Ultra C vac-p具备高度的生产弹性,可支持600×600mm、510×515mm与310×310mm等多种面板尺寸,特别适用于Chiplet与HBM等高密度封装结构。

Ultra C bev-p面板级先进封装边缘蚀刻设备:高精度专利喷嘴,有效去除边缘多余材料

第三是Ultra C bev-p面板级先进封装边缘蚀刻设备(全球专利申请保护中),透过盛美半导体的喷嘴设计与精准流量控制,可将边缘蚀刻区域精准控制在20mm内,蚀刻精度高达±1mm,确保在不影响面板内部核心结构的前提下,有效去除面板边缘多余金属材料。

不仅如此,Ultra C bev-p亦具备极佳的制程弹性,可处理厚度0.5至3mm及硅片、玻璃与键合面板等不同类型的封装面板。在产能表现上,Ultra C bev-p在六腔体配置下,每小时产能可达40片面板的产能,并具备稳定的制程可靠度与高设备可用率。

随着AI与高效能运算应用的快速扩展,先进封装设备需求也持续提升。盛美半导体未来将持续投入研发与拓展前道多种制程设备及先进封装设备产品线,并积极拓展全球市场,力拼在未来达成40亿美元营收里程碑。

在此发展蓝图下,美商盛美半导体将进一步巩固其在全球半导体价值链中的关键角色,并以技术创新的「广度」与制程布局的「深度」,为客户提供高效能且具量产能力的先进封装解决方案。