前言
在封裝技術的推進與矽光子技術的發展下,這兩年Semicon的主軸轉移至半導體後段製程的封裝與測試。在AI高速運算的算力需求推升,讓3D晶片封裝技術成為了顯學,同時成熟產品也往追求更經濟實惠之封裝技術的方向前進,讓封裝往堆疊層數增加及方形基板的兩大方向進行發展。而在晶片使用電流增加、工作溫度區間加大及製程微縮的趨勢下,讓測試面臨的挑戰更加嚴苛,單一探針的耐電流程度、高低溫測試的穩定性及探針如下戳得更精準都是測試目前所遇到的技術瓶頸,甚至未來進入至矽光子的發展,如何在單一晶圓上進行電與光的測試,皆是未來的發展重點。
護國神山台積電獨走在封裝製程技術的尖端,並持續發展新的技術,台灣廠商能夠就近給予協助,並提供高度的配合性,而帶動台系供應鏈的發展。有別以往製程設備由國外設備商所壟斷,在近年後段製程重要性的提升下,台系廠商躍升成為技術發展的關鍵角色。
心得統整
- 台系半導體設備業者成為封裝及矽光子技術領域的要角,並透過結盟的方式,整合各自的產業經驗與資源,提供對應的技術服務,如G2C+聯盟。
- 測試製程逐漸成為眾所矚目的焦點,在HPC產品的需求下,大電流與高溫測試的需求為測試介面帶來了新的挑戰。矽光子的測試方式更將顛覆目前的的模式。
- 矽光子光引擎模組的製造、組裝及測試顛覆現行電子元件的模式,將帶來新的技術發展與變革。
- FOPLP是目前各封測廠所積極發展的封裝技術,但在基板主流尺寸仍未有定論。台積電採用310 mm x 310 mm尺寸、日月光採用600 mm x 600 mm尺寸、力成採用515 mm x 510 mm尺寸、群創採用700 mm x 700 mm尺寸。
- 在未來AI算力與電動車需求的擴增下,將成為第三類半導體蓬勃發展的出海口。
旺矽科技 MPI
測試探針卡旺矽科技是Nvidia的指定探針廠商,也讓旺矽的股價在這兩年由100一路直奔至1700元,成為討論度相當高的標的。旺矽科技的主要產品包含了探針卡、工程測試用針卡、測試機台及高低溫測試的環控機台,而這次探訪旺矽科技展位的目的,並非是想了解常規產品,而是想要了解矽光子測試機台的發展狀況。
旺矽是台灣首家完成矽光子測試機台開發的公司,放眼國際也是矽光子測試技術的領先者。由於業界目前仍未對矽光子晶圓的測試方式進行定論,不論是晶圓光電雙面測試還是光電分段測試皆有各自的推廣者,這次拜訪旺矽就是想了解對於未來技術發展的看法及矽光子測試機台的架構。
旺矽這次在南港展覽館二館擺放了一台型號TS3000-SiPH測試機台,採用晶圓雙面測試的技術,這是對於機台對位精準度要求較為嚴苛的測試方式,並可支援-60℃ ~ 300℃的測試溫度,該型號的機台已有台灣公司購買採用。機台自動化程度是目前矽光子生產的一大困難點,由於未看到機台實際做動的狀態,無法得知測試晶圓傳送及測試過程的自動化程度是否符合量產需求,還有待商確。

勵威電子 Probeleader
勵威電子同為半導體測試介面開發的公司,主要業務包含探針卡(Probe Card, P/C)、測試載板(Load Board, L/B)及測試座(Socket)的設計與製造,其次為二手半導體設備與零件販售、檢測儀器代理及半導體相關耗材販售。勵威電子在P/C的主要產品線為CIS晶片測試所使用的懸臂式P/C與Cobra P/C,在今年Semicon也正式推出了MEMS P/C,瞄準HPC、AP及車用等高階晶片測試的市場。
左圖是勵威電子目前主要的P/C產品—CIS測試P/C,可見P/C基板顏色是深灰色,不是一般常見的綠漆,原因是該P/C的被測物為光學元件,採用深灰色以避免光線反光,而影響被測物;右圖就是在這次Semicon所推出的新產品MEMS P/C,相較於懸臂式P/C及Cobra P/C,MEMS P/C 能夠進行更高速及大電流的測試,同時可降低訊號的路徑損耗。


拓緯 Toward Technology
拓緯為一家繼電器元件製造商,主攻半導體測試硬體的市場,像是自動化測試設備(Automatic Test Equipment, ATE)、P/C及L/B所需的繼電器,並曾榮獲Keysight及中華精測的供應商獎。
拓緯在今年Semicon展出光耦合繼電器、磁簧繼電器及射頻微機電開關產品。光耦合繼電器具有耐高壓、無機械接觸點及作動速度快的優點,拓緯所主推的光耦合繼電器產品的耐電壓可達6600 V。
磁簧繼電器則是具有低雜訊的特點,且耐電壓比光耦合繼電器大,拓緯的磁簧繼電器產品可承受至20K V。
射頻微機電開關則是現場介紹人員的介紹重點,目前拓緯已有使用頻段可達70 GHz的四通道射頻開關,能夠滿足毫米波頻段產品的需求,但此元件還尚未量產。除此之外,拓緯也展示了射頻機械式開關模組,使用頻率可達18 GHz,主打的特點為壽命較傳統同軸式開關長,可達30億次開關切換,且體積也比同軸式開關小,適於通訊雷達、多天線模組及射頻實驗平台上使用。

景美科技 Certain Micro Application Technology
景美科技專注於P/C零組件的生產及P/C相關設備的研發,從官網上的客戶列表可知台積電、穎崴科技、中華精測及漢民科技皆是其客戶。在現場也陳列了P/C相關零附件,展示於P/C零件的製造能力與產品廣度。
左圖是MEMS P/C的探針導板,作為固定探針的用途,現場人員在解說時提到一般探針孔的長跟寬約落在60 um左右,景美在此產品的加工精度可達+/- 2 um,是台灣少數能達到此加工精度的廠商,展示了陶瓷鑽孔的精度。右圖則是ATE大廠Advantest 測試機的P/C鐵框,ATE兩大龍頭Advantest及Teradyne之測試機所對應的P/C鐵框,景美科技皆有生產。
同場也有展示了於P/C組裝所需的磨針與戳針機台,顯示了景美科技未來將把產品向P/C相關設備拓展的企圖心。


鴻勁精密 Hon Precision
Apple指定的測試分類機(Handler)廠商鴻勁在今年也搭上了AI晶片的浪潮,由於AI晶片在運轉過程中會產生高溫,使得最終測試(Final Test, FT)及系統級測試(System Level Test, SLT)階段的測試溫度與機台控溫能力成為測試過程的關鍵,鴻勁藉由在Handler上安裝溫控系統與水冷板,讓機台能夠有效控溫,成為了鴻勁能獨佔高階AI晶片測試市場的關鍵。據新聞報導指出,鴻勁的Handler目前在高階AI晶片測試上占據了七成以上的市占率。
下圖是鴻勁在今年Semicon展示的Ares Active Thermal System,為今年所新發表的產品,為高效能運算晶片所開發的工程驗證機台,採用液冷式散熱系統,測試溫度範圍為25 °C ~ 150 °C之間。

泰可廣科技 Tek Crown
泰可廣代理了許多日韓廠商的IC測試介面耗材及設備,包含Socket、彈簧針及change kit 測試配件。下方是韓國探針廠商Point Engineering的產品簡介,左圖是使用於MEMS P/C的探針,Point Engineering的MEMS探針特點為在針身採用了撈空結構,以降低接觸力量,避免針卡結構的損壞。其中,40 um Pitch探針是設計予高頻寬記憶體(High Bandwidth Memory, HBM)的測試使用,接觸力於0.9 gf ~ 1.1 gf之間,單根針的最大耐電流為0.4 A;而150 um Pitch探針則較為粗壯,作為取代傳統Pogo針的替代方案,以免除Pogo針於中壽期針身金屬摩擦產生碎屑而影響測試品質的狀況。
右圖是應用於Socket的彈簧針,透過MEMS製程以製作探針,並將針身設計為S型的樣態,作為提供彈性的結構。相較於傳統測試座使用的Pogo針,這種一體成形的探針能夠減少電性的路徑損耗,適於高頻產品的FT。


在泰可廣的展位上亦展示了一張Tesla AI Dojo訓練模組的爆炸圖,圖中標示出彈簧連接器是採用了韓國探針廠商IWIN公司的產品,IWIN主要生產測試探針、socket及彈簧連接器,主要客戶包含Samsung、Skyworks及Intel等大廠,泰可廣也有代理其產品。

旭東機械 WisePioneer
半導體設備大廠旭東在這次Semicon推出整合自主移動機器人與智慧倉儲管理系統的半導體物流解決方案,實現全自動化半導體物流場域。現場展示了Open Cassette搬送機器人(左圖)及晶圓盒運輸機器人(右圖)協同作業的晶圓盒傳送情境。
Open Cassette搬送機器人與晶圓盒運輸機器人皆有Lidar SLAM定位的功能,能夠在產線中自行導航移動,並能與自動物料搬運系統與製造執行系統進行整合,讓產線達到派工、取貨至放貨一貫智能自動化的作業。


同場也展示了人形搬運機器人,機器人的上半部構造與精機中心於今年自動化展所展出的移動型協作雙臂機器人相同,而下半部則是採用長方形的移動底盤,讓機器人的重心及晶圓盒擺放位置的陳靠處更加穩固。
延伸閱讀: 【觀展心得】2025 台北國際自動化工業大展

惠特科技 FitTech
專研於LED及雷射二極體測試開發的惠特科技,挾著自身光學專長的優勢,踏入了矽光子製造設備的開發。從展位牆上的示意圖來看,從元件貼合機、點測機台、光纖陣列測試、光纖陣列移除及光纖陣列外觀檢測,惠特電子皆有對應的解決方案,提供了完整的產品線。
根據114年9月最新的公開資料,惠特科技的前十大股東及董監事名單分別有CIS晶片大廠原相科技的董事長黃森煌先生及代表程泰機械於亞崴電機擔任董事的莊坤南先生,兩者分別在光學及工具機產業皆佔有一席之地,是否能結合兩者的長處輔以惠特科技在矽光子相關設備打出一片天,值得期待。

力成科技 Powertech Technology
身為最懂面板級封裝技術的封測廠,力成科技在擁有豐富封裝系統整合技術的優勢下,從2017年踏入面板級扇出型封裝(Fan-Out Panel-Level Packaging, FOPLP)技術的開發,並在2023年正式量產。透過FOPLP的技術,將封裝載具從12吋晶圓改為方型面板,大幅提升了載具的使用面積,以增加生產效率及良率。
這次力成科技展示兩種應用FOPLP技術的產品,第一種是系統單晶片與HBM堆疊的產品,第二種則是系統單晶片與系統單晶片堆疊的產品。下圖為第一種產品的推疊形式,晶片上層的中央擺放處理邏輯運算的系統單晶片,兩側則是HBM,並透過中層矽橋的互聯以進行系統單晶片與HBBM的資訊傳遞,再由最下方的載板展出線路。

接著是第二種的系統單晶片與系統單晶片堆疊的產品,透過中間層的矽橋來連接多個運算效能以提升算力,可說是面板載具版本的台積電InFO_oS封裝技術。

力成科技也展示出515 mm x 510 mm的FOPLP樣貌,吸引了眾人目光。而在載板扇出技術上,力成科技推出了四種的方案,除了常見以晶片擺放順序區分的CHIEFS®及CLIP®外,提供無晶圓凸塊的BF2O® 與上下兩端雙重部線的PiFO®技術。
BF2O® 適用於I/O數量較少且堆疊層數低的晶片,像是電源管理晶片及功率放大器;PiFO® 可藉由銅柱將上下兩層的部線進行連接,並可加入被動元件於模組中,適用於射頻模組與感測器等系統級晶片中。

群創光電 Innolux
原先期待群創光電會今年的Semicon展出FOPLP的產品,與力成科技一同較勁,但今年群創光電是以旗下子公司睿生光電作為主要擔當,介紹非破壞檢驗技術與應用。真正屬於群創光電的展示區僅小部分的區域,展示了面板測試的P/C及可撓性重分布層(Flexible Redistribution Layer, Flexible RDL)。
左圖是應用於TFT面板測試的P/C,有別於一般半導體採用P/C探針戳Bump或Pad的形式,因不能在面板上留下測試針痕,所以面板測試是採Pad與Pad的接觸方式,進行電性測試。
右圖是應用於晶圓封裝的RDL,群創與工研院合作開發先進封裝技術後,成功將3.5代面板產線轉型為FOPLP產線,並提供了RDL基板產品作為RDL First的封裝方案。


穩懋半導體 WIN Semiconductors
接著來到化合物半導體代工龍頭—穩懋半導體的展位,在展位的桌上即擺放著一片六吋的砷化鎵晶圓,穩懋半導體是全球首家以六吋晶圓生產砷化鎵(GaAs)單晶微波積體電路(Monolithic Microwave Integrated Circuit, MMIC)代工廠,目前主要為供應6吋砷化鎵、4吋矽基氮化鎵及4吋磷化銦晶圓,並採用HBT、pHEMT及BiHEMT等先進製程技術,生產射頻、3D感測及光電的相關元件。
穩懋半導體策略長李宗鴻也是此屆Semicon功率暨化合物半導體論壇的會議主席,今年的功率暨化合物半導體論壇特別提到碳化矽於電動車發展及氮化鎵於5G高頻領域皆扮演關鍵的角色,碳化矽與氮化鎵兩者同時也是高效能運算發展的核心,在未來科技的風潮下將引領化合物半導體蓬勃發展。

漢民科技 Hermes Epitek
身為本土最大半導體設備廠的漢民科技在今年的Semicon中展示了矽光子測試機台的影片,漢民科技與日本設備商東京威力科創的關係相當友好,旗下子公司漢民測試也承接各家封測廠的東京威力科創晶圓點測機(Prober)工程服務。由影片中可見矽光子的測試即由目前東京威力科創的Prober改造而來,不論是晶圓載台或是機台內的晶圓輸送機制,皆能承接原有的方式,但是在測試段尚未看見能與現行測試機(Tester)整合的方案,實驗光電於同一載台自動化測試的方案。


工研院 ITRI
身為台灣最大研究機構的工研院,持續探尋最新的科技,並與國內業者合作將技術商品化與量產化,以增加產業的競爭力。在今年的Semicon中展出了矽光子光引擎模組、矽光子開發平台、3D封裝技術、伺服器冷卻系統及半導體檢測設備,展現工研院與產業緊密度。
首先是工研院與荷蘭PHIX Photonics Assembly公司共同開發了1.6 Tbps矽光子光引擎模組,該產品已符合Nvidia於GTC 2025所提的交換器高頻寬端口速率標準,提供更高的頻寬並降低能耗。左圖是可插拔光學模組及光引擎,能夠清楚看見光纖陣列接頭及矽光子晶片等細節;右圖是光通訊高速傳輸驗證板,可藉由同軸纜線連接外部儀器,進行訊號的收發測試。


同時也與封測大廠日月光合作推出矽光半導體開放式平台,打造由設計、製造、模組整合至測試的一條龍服務,以降低矽光子技術的開發門檻,協助推進產業發展。

接著是封裝產品的部分,多晶片系統級封裝模組可將不同晶片與被動元件進行異質整合封裝,並使用新材料及改善裸晶/封裝面積比例(Die/Package Area Ratio, DPR)的方式,改善翹曲的問題。該技術可整合封裝4片以上的裸晶,並將晶片間的最小間距控制在100 um。

工研院、欣興電子與瑞峰半導體共同開發的細間距晶圓級封裝技術,能夠進行多晶片與高密度的3D扇出型封裝,有效使用空間以縮短晶片間的訊號傳輸路徑,目前國內的台積電、日月光及力成科技等封測廠亦有相似的封裝技術。

工研院也展出了使用自製砷化鎵電晶體所製的50 GHz及60 GHz功率放大器,可對應5G通訊及低軌衛星所使用的V-band頻段之應用。

接著是工研院與其陽科技共同開發的雙相直接液冷系統,是為了伺服器所開發的散熱架構,採用4U架構的模組化設計,單一晶片的冷卻效率可達2000W,藉由液相的變化可以迅速帶走元件的熱能,並在資料中心所注重的電力使用效率(Power Usage Effectiveness, PUE)達到1.02的成績,在提升散熱效能的同時,也能達到節能減碳的效果。

台灣長瀨 Nagase
台灣長瀨是日本材料商Mipox的子公司,在台代理母公司的研磨設備與耗材,Mipox在半導體測試所使用的清針砂紙擁有極高的市佔率,使台灣的封測廠皆與台灣長瀨有業務上的來往。
在高效能運算晶片的高溫測試及大電流測試條件下,測試探針容易沾黏錫球或鋁墊上的碎屑,導致測試良率下降,而如何增加清針效率就變成一門很重要的課題。
Mipox在今年發表一款LUAVIS的清針砂紙,測試溫度可達到180℃,較現有產品線的溫度增加60℃;砂紙結構也從發泡材改為矽橡膠,可避免探針踩入發泡空乏區的無效清針狀況,提升清針效率。

三和技研 Sanwa
根據新聞報導,天虹科技在客戶決定採用310 mm x 310 mm尺寸作為面板級封裝的規格後,從今年四月開啟了面板級封裝中的物理氣相沉積設備開發,並在五個月後就將機台展示在Semicon中,展現出供應鏈快速整合的能力。
身為天虹科技供應鏈之一的三合技研,在Semicon展位中就展示著這台物理氣相沉積設備,並秀出台灣合作夥伴的名單與各自負責的部件。在封裝技術躍進迅速的現今,因台系供應鏈能夠迅速配合晶圓廠與封測廠的技術發展方向而迅速崛起,讓台系設備商逐漸成為半導體發展的關鍵角色。

志聖科技 C SUN
志聖、均豪與均華在2020年共創了G2C+聯盟,藉此整合半導體、面板及PCB設備的開發技術與能力,開發先進封裝所需的設備。會員企業各取所長發展對應製程的機台,在先進封裝製程中形成互補。
志聖展示了G2C+聯盟企業供應機台與CoWoS製程的對應圖,志聖主要是供應烘烤、晶圓壓模及光阻去除設備,均豪為供應光學檢測機台,均華則是供應黏晶、晶片挑選、雷射刻印及晶片挑選機台。

高明鐵企業 GMT Global
由模具零件起家的高明鐵企業,在科技時代的演進下,主力產品從模具零件、電子零件與線性傳動元件,轉型至智慧型手機對位治具,逐步地累積技術實力與製造經驗。在深厚的技術基底下,讓高明鐵企業有了跨入矽光子元件組裝的機會,矽光子元件需要在高精度對位的情形下進行組裝,以避免光損耗發生,而擁有線性傳動元件與對位技術開發經驗的高明鐵正是這方面的翹楚。
高明鐵整合了高精度傳動機構、AI主動對準技術及6D高精度雷射量測技術,打造出可進行800 Gbps 以上的光引擎模組組裝機台,並推出全自動的機台方案,解決了現今僅能仰賴人工或半自動操作機台而無法提升產能的痛點。


參考文件: https://www.gmtglobalinc.com/images/uploaded/Catalogue/DM-2025/GMT-equipment-TW-20250815.pdf
北方華創 NAURA
北方華創是少數此屆Semicon的中國廠商,為全球第六大半導體設備商,目前也跨入至後段封製程相關的機台開發,包含電漿除膠機、電漿蝕刻機、物理氣相沉積機台、低溫退火爐、塗膠顯影機、晶圓清洗機及聚醯亞胺(Polyimide, PI)固化機台。
不過在目前去中化的浪潮下,台灣廠商採用中系機台的機會不高,甚至有縮減供應鏈中系廠商比列的狀況發生,此次北方華創參展應只是為了展現實力及增加曝光度的成分較大。

達明機器人 Techman Robot
繼今年8月的自動化展後,達明機器人再度登場於Semicon,這次與群創光電的智能及自動化解決方案事業中心(iAS)一同參展,智能及自動化解決方案事業中心是群創光電在2024年4月所成立的單位,發展智慧自動化業務,並朝向成為獨立事業體的方向進行發展。
下圖是達明機器人所展示的伺服器機櫃視覺檢測技術,使用飛拍相機快速地確認機櫃的安裝狀況。

接著是與群創iAS一同開發的自主式移動機器人系統,透過協作型機器人進行產線的上下料作業,以實現無人化工廠的目標。


發佈留言