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101.10.11【時報記者陳奕先台北報導】近年隨智慧行動裝置持續對於「輕薄」、「低功耗」能力的迫切需求，「輕薄短小」已成行動裝置的設計圭臬，因此，面對未來晶片設計之趨勢，為免因主打微型設計而無法兼顧效能的情況，透過矽穿孔(TSV)技術將晶片堆疊成立體形式的三維晶片(3D IC)，已成為既節省占位空間又能不犧牲效能的必經之路，3D IC將憑藉著更低的成本、更小的體積，以及推動晶片功能進化等優勢，成為未來半導體產業的新典範。

根據市調研究機構Yole Developpment預測，自2009~2012年3D IC晶片市場的年複合成長率將超過60%，而去年全球使用TSV封裝的3D IC或3D WLCSP平台(包括CMOS影像感測器、環境光感測器、功率放大器、射頻和慣性MEMS元件等)產值約為27億美元，並預估在2017年成長到400億美元，佔半導體市場產值9%，更加證明3D IC是半導體封裝的必然趨勢，唯實體製造、整合和產業平台的商業模式等層面仍存在許多挑戰。

3D IC技術不同於傳統的2D IC製程，將不同功能的晶片以併排的方式整合成1顆，而是用更進階的技術將不同功能的晶片，用垂直堆疊方式，然後用矽穿孔(TSV)技術，將不同晶片的電路整合，有效縮短金屬導線長度及連線電阻，讓3D IC具有低功耗、高整合度及高效能等特性，符合電子產品追求輕薄短小的新趨勢，也成為近年業者積極切入的次世代技術。

眼見3D IC的技術儼然成為半導體產業的新典範，讓台積電也決定在20奈米製程跨足後段3D IC封測，從日月光、矽品及力成等封測業挖角，全力揮軍3D IC高階封測市場，也使外界擔心會對日月光及矽品等封測試廠造成衝擊，將會讓原本合作密切的關係轉變為既競爭又合作的尷尬關係。近年除了力成早已鴨子划水積極切入該領域，日月光、矽品這些具有足夠財力投入3D IC研發及建構產能的大型封測廠，下半年起也積極佈建3D IC封測產能。

日月光表示，將處理器、邏輯與記憶體等異質晶片以垂直堆疊方式做結合的3D IC，具有整合度高的優勢，並大幅推升運算效能，且有效降低功耗，因而成為產業競相布局的新市場，日月光已先在28奈米導入2.5D封裝技術，並開始承接應用在個人電腦及手機的處理器、晶片組、基頻元件等為主的訂單，下半年也將積極布建3D IC產能，預估2013年開始接單生產。

不讓日月光專美於前，同樣身為封測雙雄的矽品，日前也已向中科申請5公頃用地，打造未來3~5年的高階封測基地，作為矽品首座以3D IC、層疊封裝PoP(Package on Package)和銅柱凸塊等先進封裝的製造基地，估計投資金額約20億元。

力成更強調是唯一擁有矽穿孔(TSV)生產線的封測廠，力成與爾必達合作開發3D IC將近2~3年的時間，目前已有數家客戶將產品委由力成試產，產品主要應用在記憶體、處理器等晶片堆疊。力成的3D IC技術最快可應用於記憶體(Memory Cube)，現已送至客戶手上認證中，力成預估3D IC在2014年將對營收產生明顯貢獻。

3D IC技術被視為未來晶片發展趨勢，但是目前整個供應鏈尚未明朗，原先外界預估可望於明年開始大量生產，現今放量卻仍面臨很大的挑戰，包括成本、供應鏈生態、商業模式等問題，真正量產的時間可能將遞延至2015~2016年。

而3D IC將為產業鏈的架構帶來極大改變，並非僅著眼於前端或後端製程執行矽穿孔，關鍵在於晶圓代工廠、整合元件製造商(IDM)及封裝廠如何創造新的垂直合作關係，儘管台積電揮軍3D IC高階封測市場，引發外界關心是否衝擊與後段封測廠的合作關係，但新技術發展之初，晶圓代工和封測端都會多少投資後段及前段技術和製程，前段晶圓代工廠投資後段製程也並非頭一遭，相信台積電與後段封測大廠會找到最佳分工模式，一同創造共存共榮的環境。