日月光VIPack™平台系列扇出型基板芯片封装技术

11月3日，日月光半导体（日月光投资控股股份有限公司成员）宣布FOCoS (Fan Out Chip on Substrate) 扇出型基板上芯片封装技术的最新进展，FOCoS为业界创新的系统级封装整合技术，是VIPack™垂直互连整合封装平台的６大核心封装技术之一员，包含两种不同的工艺流程:Chip First (FOCoS-CF) 和Chip Last (FOCoS-CL)，它们提供了卓越的板级可靠性(board level reliability)和电气性能，可以满足的网络和人工智能应用整合的需求，提供更快、更大的资料吞吐量以及更高效能的运算能力。FOCoS 产品组合（FOCoS-CF 和FOCoS-CL）这两种解决方案都可将不同的芯片和覆晶组件封装在高脚数BGA 基板上，从而使系统和封装架构设计师能够为其产品战略、价值和上市时间，设计出最佳的封装整合解决方案，满足市场需求。

随着高密度、高速和低延迟芯片互连的需求不断增长，FOCoS 解决方案突破了传统覆晶封装的局限性，可将多芯片或多个异质小芯片(Chiplet)重组为扇出模组(Fan Out Module)后，再置于基板上，实现封装级的系统整合。其中FOCoS-CF 解决方案利用封胶体(Encapsulant)整合多个小芯片再加上重布线层RDL(Redistribution Layer)的工艺流程，有效改善芯片封装交互作用(Chip Package Interaction , CPI) ，在RDL 制造阶段减低芯片应力上的风险及提供更好的高频信号完整性，还可改善高阶芯片设计规则，通过减少焊垫间距提高到现有10 倍的I/O 密度，同时可整合来自不同节点和不同晶圆厂的芯片，把握异质整合的商机。FOCoS-CL 方案则是先分开制造RDL，再整合多个小芯片的工艺流程，有助于解决传统晶圆级工艺流程因为RDL的不良率所造成的额外芯片的损失问题，数据显示FOCoS-CL对于整合高频宽记忆体(High Bandwidth Memory, HBM)特别有效益，这也是极其重要的技术领域，能够优化功率效率并节省空间，随着HPC、服务器和网络市场对HBM 的需求持续增长，FOCoS-CL 提供的性能和空间优势会越来越明显。

值得强调的是FOCoS 封装技术的小芯片整合，可整合多达五层的重布线层(RDL) 互连，具有L/S 为1.5/1.5µm 的细线/距以及大尺寸的扇出模组(34x50mm2)。还提供广泛的产品整合方案，例如整合高频宽记忆体(HBM) 的专用积体电路(ASIC) ，以及整合串化器／解串化器(SerDes)的ASIC，可广泛应用于HPC、网络、人工智能/机器学习(AI/ML) 和云端等不同领域。此外，由于不需要硅中介层(Si Interposer) 并降低了寄生电容，FOCoS 展现了比2.5D 硅通孔更好的电性性能和更低的成本。

日月光研发副总洪志斌博士表示："FOCoS-CF /-CL的特殊处，在于能够通过扇出技术扩展电性连接来优化多芯片互连整合，同时实现异质和同质整合，将多个独立小芯片整合在一个扇出型封装中。这是业界首创的创新技术，为我们的客户在满足严格的微型化、高频宽、低延迟和陆续发展的设计和性能需求上，提供相当大的竞争优势。"

日月光销售与行销资深副总Yin Chang说："小芯片的架构是目前半导体产业发展趋势，这种架构需要变革性的封装技术创新来满足关键的功率和性能要求。作为产业领导者，日月光通过VIPack™ 平台提供包括FOCoS-CF 和FOCoS-CL 在内的系统整合封装技术组合，协助实现HPC、人工智能、5G和汽车等重要应用。"

FOCoS-CF 和FOCoS-CL是日月光在VIPack™平台提供的先进封装解决方案系列之一， VIPack™ 是一个根据产业蓝图协同合作的可扩展平台。

先进封装设备类似前道晶圆制造设备，供应商受益先进封测产业增长。随着先进封装的发展，Bumping(凸块)、Flip(倒装) 、TSV 和 RDL(重布线)等新的连接形式所需要用到的设备也越先进。以长球凸点为例，主要的工艺流程为预清洗、UBM、淀积、光刻、焊料 电镀、去胶、刻蚀、清洗、检测等，因此所需要的设备包括清洗机、PVD 设备、光刻机、 刻蚀机、电镀设备、清洗机等，材料需要包括光刻胶、显影剂、刻蚀液、清洗液等。为促进行业发展，互通有无，欢迎芯片设计、晶圆制造、装备、材料等产业链上下游加入艾邦半导体先进封装产业链交流群。