美商盛美半導體推面板級先進封裝設備 創新技術成半導體展關注焦點
扇出型面板級封裝(Fan-Out Panel Level Packaging;FOPLP)已成為當前最受矚目的先進封裝技術,在本周登場的「SEMICON Taiwan 2025國際半導體展」上,亦能看到眾多與FOPLP相關的技術討論與解決方案。
其中,盛美半導體全新發布的面板級先進封裝電鍍設備,採用自主研發的全球獨家水平式多陽極電鍍技術,不僅能有效控制台四角落電場分布的均勻性,還能大幅減少不同電鍍腔之間的交叉污染,大幅提升製程良率與可靠度。憑藉這項創新突破,盛美半導體一舉拿下美國3D InCites協會技術創新獎,成為展場最亮眼的焦點之一。
從單一產品到平台化 盛美半導體以技術創新推動營運成長
1998年於美國矽穀創立的盛美半導體,成軍初期就專注於半導體設備的研發與生產,隨著業務持續成長,於2005年在上海設立子公司,2017年於南韓成立據點,目前在美國、中國與南韓三地均設有研發與製造中心,全球員工人數約2,300人,累積申請專利件數達 1,699 件。
在盛美半導體的發展歷程中,有幾個重大里程碑,2009 年第一台單片清洗設備成功進入SK海力士半導體公司,之後陸續獲得華虹集團、中芯國際、長江存儲等大廠的訂單。2017年,美國母公司於納斯達克(NASDAQ)上市,並持續推出包括電鍍、Tahoe平台等多項創新設備。2021年,上海子公司亦登上上海證券交易所科創板(STAR Market),成為當前全球唯一一家在中美兩地同步上市的半導體設備公司。
目前,盛美半導體2024年全球營收達55.6億人民幣,2025年預計將再成長 25%、來到70億人民幣,正全力朝著2030年前達成營收200億人民幣(約 30億美元)的目標加速前進。
盛美半導體董事長王暉博士表示,為了實現此一目標,盛美半導體近年來持續加大研發投入,先後推出PECVD設備、Track設備、面板級先進封裝設備等新產品,展現持續創新的能量與全球布局的企圖心。
王暉博士進一步說明,盛美半導體的產品布局已經從單一產品走向平台化,形成完整的解決方案。例如,先進晶圓級封裝濕法設備涵蓋清洗機、塗膠機、顯影機、電鍍機、無應力拋光機、去膠機及濕法蝕刻機7大類,是業界濕法設備涵蓋面向最完整的公司,可以一站式滿足半導體封裝客戶需求。
搶進面板級封裝市場 3大產品滿足客戶需求
瞄準扇出型面板級封裝的發展趨勢,盛美半導體近年來亦積極投入相關設備的研發。「面板級封裝將是未來成長速度最快的先進封裝技術,」王暉博士認為,隨著人工智慧與高效能運算的市場需求成長,先進封裝的重要性也與日俱增,而面板在使用率或有效面積上皆優於傳統矽晶圓,不僅能有效降低成本,還可提高AI 晶片的產能與設計靈活性,加速新一代運算晶片的量產落地。
「若以600×600mm面板與300mm傳統矽晶圓進行比較,面板的有效面積是矽晶圓的5.7倍,而總體成本預計可降低66%。」王暉博士補充指出。
目前,盛美半導體共推出3款應用於扇出型面板級封裝領域的設備,分別是面板級先進封裝電鍍設備Ultra ECP ap-p、面板級先進封裝負壓清洗設備Ultra C vac-p及面板級先進封裝邊緣濕法蝕刻設備Ultra C bev-p。
其中,面板級先進封裝水準電鍍設備Ultra ECP ap-p可以確保整體電鍍過程中膜厚之均勻分布,同時大幅降低各種電鍍液間可能發生之交互污染風險。
而面板級先進封裝負壓清洗設備Ultra C vac-p則運用負壓技術,讓清洗液可以滲透到極窄的縫隙中,快速將殘留在GPU或高頻寬記憶體(HBM)上的焊接溶劑清洗乾淨。至於面板級先進封裝邊緣濕法蝕刻設備Ultra C bev-p,則運用盛美半導體自行研發的技術,同時對長方形面板的正反兩面進行邊緣高精度蝕刻處理,進而提升產品可靠性。
水平式多陽極電鍍技術 突破面板級先進封裝的水準電鍍瓶頸
王暉博士進一步說明盛美半導體在Ultra ECP ap-p上的技術突破。早期在200mm矽晶圓的先進封裝,市場普遍採用垂直電鍍方式,而當矽晶圓尺寸由200mm升級至300mm時,則轉向水準電鍍方式,透過水準旋轉機制來控制膜厚的均勻性。然而,在進入面板階段時,因為方電場無法隨著面板水準旋轉,業界又回到傳統垂直電鍍模式,導致膜厚均勻性難以控制,。
為解決此一瓶頸,盛美半導體從幾年前就開始研發,突破重重挑戰,成功推出Ultra ECP ap-p。該設備採用的水平式多陽極電鍍技術,讓方電場也能跟著面板同步水準旋轉,並透過獨立的多陽極控制系統,確保電場分布更加均勻,實現面板級先進封裝的水準電鍍模式。
值得一提的是,Ultra ECP ap-p的每小時處理片數(WPH)幾乎與傳統的垂直電鍍設備相當,展現出兼顧效率與品質的強大優勢。此外,Ultra ECP ap-p搭載的內腔清洗(rinse panel)機制與獨立傳輸設計,可以有效降低不同金屬電鍍槽之間可能發生的化學交叉污染風險,進一步提升製程可靠性。。
「目前公司正持續精進Ultra ECP ap-p,相信未來可以做到傳統300mm矽晶圓的電鍍水準,讓半導體客戶可以從晶圓CoWoS無縫接軌到面板CoPoS封裝,」王暉博士語帶肯定的說。
王暉博士最後強調,唯有持續不斷的良性競爭,才能加快半導體設備產業的技術創新速度,進而帶動企業營運成長。因此,盛美半導體未來將持續投入技術研發,並規劃進軍台灣設立據點,將研發與生產能量帶進這片具有創新活力的土地,成為推動台灣半導體產業升級與發展的最佳夥伴。同時,公司也將憑藉這份對技術的堅持與對產業的承諾,為 AI 晶片製造帶來更大的貢獻,期盼最終能躋身世界前十強,將優秀的技術貢獻給全球半導體產業。
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