IC 封裝型態演化

IC 晶圓廠之晶圓給予封裝廠代工時，一般多是指定需要以何種封裝型態來封裝 IC 晶片，而欲達到特定之封裝型態除了須經過上一節封裝製程加工外，最重要關鍵就是須 具有封裝這些型態之封裝技術，封裝型態與封裝製程及封裝技術關連性如圖4.3-1。

封裝技術

封裝製程 封裝型態

晶圓進料

圖 4.3-1 封裝製程、封裝技術與封裝型態關聯圖

資料來源：技術定位與技術策略群組究-以臺灣半導體封裝產業為例，林東益

封裝型態的演進一方面受到上游IC 產品製程進步影響，高腳數與高效能之驅動，

另一方面受到零組件市場的影響，小型化與低成本需求之驅動，如圖 4.3-2 之封裝型態 演進圖。

圖 4.3-2 封裝型態演進趨勢圖

資料來源：工研院電子所ITIS 計劃，2003 年半導體工業年鑑

封裝型態演進說明如下：

1. P-DIP 數量持續減少：

P-DIP 之產量於一九九四年為止，每年尚有一百五十萬顆的數量增加，但從一九九 五年P-DIP 數量並未增加，一九九六年起出現負成長，主要原因為：P-DIP 已往 SMT 類 型的封裝型態轉型，另一則是大陸及東南亞地區的衝擊，因一九九六年起台灣是全球高

速SRAM 的生產基地，而這項產品在一九九五年時，主要是以 P-DIP 方式封裝，而主 機板要安裝足夠記憶體容量SRAM 至少要八顆的 P-DIP 以上，因此

在節省成本的考量下，於是有廠商將八顆容量相當的SRAM 轉用一顆 QFP 包裝的 IC，這正是 P-DIP 自一九九六年數量銳減的主因之一。除此之外，由於東南亞及大陸地 區，近年已成消費性電子的最大生產基地，而P-DIP 本身所封裝 IC 產品又絕大多數是 屬於這類產品，因此，在東南亞國本身已具備P-DIP 的封裝能力，結合地利以及成本的 優勢，在屬於消費性電子產品的P-DIP 封裝，已經開始有跟國內業者競爭的能力。

2. SOJ.TSOP 的增加

從一九九六年起因 DRAM 產品產出大幅增加的影響，SOJ/TSOP 較一九九五年增 加了三十六％數量，此為SOJ 及 TSOP 產品成為封裝主流的開始，主因為 SO 系列之 封裝 DRAM 產品，由於國內晶圓廠大舉投入 DRAM 的生產，使得國內九成以上的封 裝廠投入DRAM 的封裝行列，這是 SO 系列(SOJ.TSSOP)崛起之主因。

3. QFP 表現凸出

在封裝產品中 QFP 是屬於高腳數高單價、且技術層次較高的產品。因此，雖在一 九九六年QFP 比重不到二十％，但產值貢獻卻已達五成左右，受惠於國內高速 SRAM、

SUPER I/O，網路晶片等產出大幅增加，影響 QFP 在封裝產值的供應大幅增加，於是成 為SDRAM 封裝的主流，但由於 BGA 的崛起且 BGA 價格低，已漸漸被 BGA 取代的 趨勢。

4. BGA 的崛起：

由於一般的封裝廠 P-DIP、SO、QFP 等產品線幾乎都已具備，而要在封裝業裡爭 取更大的優勢，只有不斷的技術研發，維持競爭力，BGA 因在 Intel 桌上型電腦晶片組 430HX 的大力推動下已穩然成為封裝業次世代的指標，國內封裝業代表性廠，如日月 光、A、華泰等均具有生產能力。目前多項產品如繪圖晶片、多媒體晶片及晶片組均大 量採用 BGA 封裝型式，從 2001 年開始 BGA 已成為封裝技術之指標及主流之技術，

已漸漸取代QFP。

5. 另一新指標 CSP：

CSP 成長的驅動力可說是來自於兩點，一是對小型化的需求，包括更薄的包裝、更 輕的重量、更小的封裝面積，二是要在更小的空間內塞入更多的功能，晶粒若採BGA 封 裝在面積及厚度方面常無法滿足可攜式產品的需要，隨著CSP 封裝需求高成長， CSP 的發展亦由傳統型 CSP 轉變到講求高速、低成本、高效能新型 CSP，各大廠紛研發新 型CSP，以滿足在特定市場的需求，繼 BGA 之後 CSP 將被大舉的研發。

6. FLIP-CHIP CSP：

使用在第一層晶片與載板接合封裝，無須打線、接合、採用金屬球連接，可縮小晶 片封裝尺寸，並改善電氣傳轉表現，解決 BGA 為增加接腳數而需擴充體積之困擾，可 望繼BGA 後成為封裝主流，覆晶(flip chip)封裝基板、植球、填膠等製程良率無法明顯 提升下，國內目前日月光有量產之開發。

7. 市場趨勢與產品應用：

（一）P-DIP、QFP 產量逐漸降低。BGA、CSP 及 FLIP-CHIP 的產量逐漸年增加之趨 勢，封裝型態往高腳數趨勢明顯，如表4.3-1 所示。

表 4.3-1 全球 IC 生產量預測

單位：百萬顆 產品

年

P-DIP QFP SO BGA CSP FLIP-CHIP

1999 1432 13429 35989 3678 1020 3700 2000 1000 12989 38300 4699 2300 4180 2001 641 11654 42000 6344 4500 4400 2002 504 11654 46000 8104 6500 5000

資料來源：工研院電子所ITIS 計劃，2003 年半導體工業年鑑

（二）產品應用著朝高腳數及高速度之產品應用演進，表4.3-1所示。

表 4.3-2 封裝型態及應用產品

封裝型態 與電路板連接方式 腳數 應用產品

P-DIP 引腳插入型(Pin Through Hole PTH )

<64 類比IC

SO 表面黏著型(SMT) <64 DRAM、消費 IC QFP 表面黏著型 <256 繪圖晶片、SRAM、網路 IC

BGA 表面黏著型 300~1000 晶片組、繪圖晶片 CSP 具多種形式目 目前以200 以下為

主

快取記憶、高速DRAM 邏 輯晶等

資料來源：半導體趨勢圖示2001/10，大椽出版社。