Flip Chip技術簡介與應用

壹、Flip Chip 技術簡介

Flip Chip 技術是一種將IC與基板相互連接的先進封裝技術，在封裝的過程中，IC會被翻覆過來，讓IC上面的接合點(Pad)與基板的接合點相互連接。由於成本與製程因素，使用Flip Chip接合的產品通常可分為兩種形式，分別為使用於低I/O數IC之FCOB(Flip Chip on Board)及使用於高I/O數IC之FCIP(Flip Chip in Package)。Flip Chip技術應用的基板包括陶瓷、矽晶片、高分子積層板以及玻璃等，其應用的範圍包括高階電腦、PCMCIA卡、軍事設備、個人通訊產品、鐘錶以及液晶顯示器等。當Flip Chip 應用於液晶顯示器上時，由於基板是玻璃，也被稱為COG(Chip on Glass)。使用Flip Chip技術有兩大好處：

1. 可降低晶片與基板間的電子訊號傳輸距離，因此對於高速元件的封裝有一定的適用範圍。
2. 可縮小晶片封裝後的尺寸，使得晶片封裝前後大小差不多，對於追求縮小封裝面積的IC元件亦有其適用範圍。

圖一、封裝技術演進圖

貳、Flip Chip 未來發展之前景

由於Flip Chip技術將IC封裝技術提升至體積更小、傳輸速度更快的境界，在資訊與通訊產業均可被廣泛利用，未來需求快速成長指日可待。隨著製造成本的下滑，此技術發展至今，似乎隱然成為封裝技術的新主流，逐漸取代傳統的打線封裝技術。根據圖二TechSearch International的預估，2002年全球Flip Chip的需求約為18億顆，未來三年的平均年複合成長率亦高達20%以上。

圖二、Flip Chip 市場預估

資料來源：TechSearch International Inc.

目前國內具備Flip Chip技術的公司有兩家：華通(2313)及南亞(1303)，這兩家公司都是Intel為了於全球推廣Flip Chip所選擇的長期策略伙伴，加上日本的Shinko與Ibiden，四家公司供應Intel全球Flip Chip的需求量。華通自兩年前率先被Intel選為台灣第一家Flip Chip基板的配合供應廠商，公司斥資新台幣80億，於大園興建一座Flip Chip第一代基板廠，經過兩年來的努力，良率由初期的20%提升至80%以上，對Intel的出貨量也由初期的60萬顆/月攀升至目前的350萬顆/月。Intel鑑於Flip Chip供應廠商太少，而且日本兩家廠商價格偏高，遂於台灣再遴選南亞作為Intel第四家Flip Chip供應商，直接切入Flip Chip第二代基板。Intel此舉乍看之下對華通極為不利，因為市場一般認為Intel將減少對華通Flip Chip substrate I的下單量，而將訂單轉至南亞生產較高階的Flip Chip substrate II，然而筆者對此看法不以為然，因為Flip Chip技術進入障礙極高，雖然南亞第三季可望取得Intel授權的Flip Chip substrate II認證，然而初始試產階段良率無法快速提升，今年年底前良率可達30%已屬難得。換言之，Flip Chip第二代不可能在短時間內取代第一代，兩代共存的世代交替期可長達三年。此外，華通正積極爭取Intel授權第二代認證，一旦華通取得授權(預計於今年第四季取得)，公司狹其第一代的研發經驗，良率提升將比南亞快速。總而言之，Flip Chip被廣泛運用是必然的趨勢，由於進入門檻高，目前已卡位的華通與南亞在未來三年將受惠良多。以下是華通以及南亞的短評：

華通(2313,短線持有，長線買進)

華通於1999年投入Flip Chip IC Substrate的研發，主要的技術來源為Intel，月產能約在500萬顆，並已於2000年正式進入大量量產的階段，產品的良率在80-85%，由於其產品價格低於Shinko、Ibiden20-30%，目前已成為Intel Flip Chip IC Substrate最主要的核心供應商，華通目前所生產的為Flip Chip I的產品，由於Intel將於2001/Q3對CPU進行改款，華通亦將再投入2億元設備更新設備進入Flip Chip II的生產，預計將於2001年底取得認證，2002投產。

南亞(1303,觀望)

南亞印刷電路板於2000年投入Flip Chip IC Substrate的研發，主要的技術來源為日商NDT，預計將於年中完成認證，下半年開始出貨，初期月產能約300萬顆，由於Intel CPU設計上改款，南亞是直接投入Flip Chip 2的生產，未來將成為Intel第四家供應商。