凸点技术精进 倒装芯片市场快速增长

市场研究机构Yole Developpement表示，尽管具备高达19% 的年复合增长率，倒装芯片其实并非新技术，早在三十年前就由IBM首次引进市场；也因为如此，倒装芯片很容易被视为是一种旧的、较不吸引人的成熟技术。但事实上，倒装芯片不断随着时代演进，甚至发展出新型的微凸点封装方案，以支持3DIC及2.5D等最先进IC制程技术。

事实上，无论使用哪种封装技术，最终都还是需要凸点(bumping)这个制程阶段。2012年，凸点技术在中段制程领域占据81%的安装产能，约当1,400万片12英寸晶圆；晶圆厂装载率同样为高水平，特别是铜柱凸点平台(Cu pillar platform，88%)。

在倒装芯片市场规模方面，估计其 2012年金额达200亿美元(为中段制程领域的最大市场)，Yole Developpement预期该市场将持续以每年9%速度增长，在2018年可达到350亿美元规模。而接下来五年内，倒装芯片产能预期将于以下三个主要领域产生大量需求：

1. CMOS 28nm IC，包括像是APE/BB等新应用；

2. 下一代DDR内存；

3. 使用微凸点技术的3D/2.5D IC 硅中介层(interposer)。

在以上应用的推动下，铜柱凸点正逐步成为倒装芯片的互连首选。

如笔电、台式计算机、CPU、绘图处理器(GPU)、芯片组等传统应用在很长一段时间里都用的是倒装芯片技术，而且虽然增长速度趋缓但仍占据据倒装芯片相当大的产量。另外，Yole Developpement分析师预期，倒装芯片技术也将在移动与无线设备(如智能手机)、消费性应用(平板电脑、智能电视、机顶盒)、移动运算，以及高效能/工业性应用像是网络、服务器、数据处理中心及HPC等方面产生大量需求。

市场研究机构Yole Developpement表示，尽管具备高达19% 的年复合增长率，倒装芯片其实并非新技术，早在三十年前就由IBM首次引进市场；也因为如此，倒装芯片很容易被视为是一种旧的、较不吸引人的成熟技术。但事实上，倒装芯片不断随着时代演进，甚至发展出新型的微凸点封装方案，以支持3DIC及2.5D等最先进IC制程技术。

       新一代的倒装芯片IC 预期将彻底改变市场面貌，并驱动市场对晶圆凸点技术的新需求。Yole Developpement先进封装技术分析师Lionel Cadix表示：“在3D整合及超越摩尔定律的途径方面，倒装芯片是关键技术之一，并将让晶圆整合实现前所未见的精密系统。”而倒装芯片正随着产业对新式铜柱凸点及微凸点技术的需求而重新塑形，正逐渐成为芯片互连的新主流凸点冶金技术。

      除了主流的凸点技术外，Yole Developpement的新报告也聚焦了逐渐于各种应用领域受到欢迎的铜柱凸点技术。铜柱凸点获得大量采用的驱动力来自数个方面，包括窄间距(very fine pitch)、UBM，以及high Z standoff制程等。

      以晶圆片数量计算，铜柱凸点倒装芯片产能预期将在2010到2018之间达到35% 的年复合增长率(CAGR)；铜柱凸点产能已经在第一大倒装芯片制造商英特尔(Intel)的产能占据很高比例，预期到2014年，有超过50%的凸点晶圆是采用铜柱。

      至于运用于2.5D IC与 3DIC 制成的微凸点技术，可望在2013年随着APE、 DDR内存等新型态应用，拉高市场对倒装芯片的需求，并带来新的挑战与新技术发展。如今的倒装芯片技术已可支持各种制程技术节点，以因应各种应用的特定需求。

       而最终凸点技术将演进至直接将IC与铜垫片接合；这种以无凸点铜对铜接合的3D IC整合方案，预期将可提供高于4 x 105 cm2的IC对IC连结密度，使其成为更适合未来推进摩尔定律极限的晶圆级3D IC整合方案。

       简化的FC BGA技术发展蓝图

台湾地区拥有最大的倒装芯片凸点制程产能

全球各大半导体封测业者正准备生产以FC-BGA为基础形式的铜柱凸点制程，也不会限制铜柱凸点在FC-CSP上的运用，这让各种组件如CPU、GPU、芯片组、APE、BB、ASIC、FPGA及内存等供货商，都有机会采用铜柱凸点倒装芯片技术。估计铜柱凸点产能将在2010到2014期间快速增长(年复合增长率31%)，规模在2014年达到900万片晶圆，并支持微凸点技术及先进CMOS IC凸点技术的增长需求。

 在正值转变期的中段制程领域，各家CMOS晶圆厂正在大力推广晶圆凸点技术服务──包括台积电(TSMC)、GLOBALFOUNDRIES等晶圆代工大厂；而凸点技术供货商(FCI、Nepes等)以及半导体封测业者，则是专注于投资先进凸点技术。在2012年，半导体封测业者贡献31%的ECD焊锡凸点(solder bump)技术安装产能，及22%的铜柱凸点技术安装产能。

 以区域来看，台湾地区拥有全球最大的是整体凸点产能(不分冶金技术)，主要来自晶圆代工厂与半导体封测业者；而台湾地区目前是焊锡与铜倒装芯片凸点外包市场的龙头。受惠于半导体中段制程聚合趋势，倒装芯片市场正在增长，且可能对传统“IDM vs.无晶圆厂”的供应链生态带来前所未有的挑战。