三星開發玻璃中介層 正面迎戰台積電 CoWoS、CoPoS 先進封裝生態系

鎖定 AI 晶片封裝市場 年底拚推出玻璃 Interposer 原型、打造新一代封裝平台
瞄準 AI 晶片帶動的先進封裝商機,三星電子(Samsung Electronics)攜手三星顯示器(Samsung Display)加速布局玻璃中介層(Glass Interposer)技術,雙方正共同開發次世代玻璃封裝方案,最快將於今年底完成原型產品,並向全球大型科技客戶展開推廣,藉由降低封裝成本、提升製程競爭力,正面迎戰台積電(2330)的 CoWoS 與 CoPoS 先進封裝生態系。
三星顯示器成立研發團隊 聚焦 RDL 關鍵技術
根據韓國半導體業界消息,三星顯示器近期已成立玻璃中介層研發團隊,正式投入前期技術開發,研發重點放在玻璃基板上的重布線層(RDL,Redistribution Layer)製程。
業界人士指出,顯示器產業長期累積玻璃基板上的金屬鍍膜、曝光、蝕刻等精密微細製程技術,而玻璃中介層最核心的關鍵,同樣是高精度 RDL 布線,因此三星顯示器具備天然技術優勢,可望快速切入半導體封裝市場。
玻璃取代矽中介層 降低成本並提升 AI 晶片效能
Interposer(中介層)是 2.5D、3D 封裝不可或缺的重要元件,主要負責連接晶片與封裝基板,提升高速訊號傳輸效率。
相較於目前主流的矽(Silicon)中介層,玻璃中介層具備多項優勢,像是平坦度更高、可支援更細微線路設計,熱膨脹係數(CTE)較低、足以降低封裝翹曲(Warpage),以及適合大尺寸面板製程、提高生產效率;此外,其材料成本遠低於矽晶圓,有助降低整體封裝成本。
隨著 AI GPU、高效能運算(HPC)及 HBM 需求快速成長,玻璃中介層也被視為下一代高階封裝的重要技術方向。
RDL 成競爭核心 三星全力突破 SeWaRe 技術瓶頸
近年玻璃封裝技術競爭已逐漸從玻璃穿孔(TGV,Through Glass Via)轉向 RDL 能力。AI 晶片所需的玻璃中介層通常需堆疊數十層 RDL,因此曝光、電鍍、蝕刻等高精度製程將直接決定封裝品質。
目前三星顯示器最大的挑戰,是克服所謂「SeWaRe(Separate Wafer)」現象。
所謂 SeWaRe,是指在玻璃基板貼合 ABF(Ajinomoto Build-up Film)絕緣材料後,再切割成單一產品時,因玻璃與有機材料熱膨脹係數不同,容易造成層間剝離、玻璃破裂等重大良率問題。
據了解,三星目前正積極與多家材料供應商合作,希望加速解決相關技術瓶頸,提高未來量產可行性。
三星顯示器跨足半導體封裝 尋求 OLED 之外第二成長曲線
三星顯示器今年同步調整研發組織,在 R&D 中心成立專責團隊,投入玻璃封裝技術開發,未來待技術成熟後,將逐步轉入量產開發部門。
市場分析指出,此舉也代表三星顯示器開始積極尋找 OLED 之外的新成長引擎。
隨著中國京東方(BOE)、台灣友達(2409)等顯示器廠商紛紛投入半導體封裝市場,三星顯示器也不得不加速布局,以避免未來競爭力遭到削弱。
此外,今年接任三星顯示器研究所所長的趙成燦(Cho Sung-chan)長期主張發展玻璃封裝技術,其上任也被視為三星正式將半導體封裝列為核心發展方向的重要訊號。
外包 TGV 製程 三星攜多家韓廠打造供應鏈、劍指台積電 CoWoS 與 CoPoS
據了解,三星電子將採取部分製程外包策略,包括玻璃穿孔(TGV)及銅填孔(Copper Full Fill)等技術,因為不涉及核心 IC 設計資訊,因此將交由專業廠商負責。
三星此次布局玻璃中介層,最終目標不只是材料替換,而是建立完整先進封裝平台。市場人士指出,三星希望藉由玻璃中介層,串聯晶圓代工、先進封裝與系統整合能力,打造名為「Fabric」的一站式 Turnkey 平台,直接挑戰台積電已建立多年的 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)及 CoPoS(Chip on Panel on Substrate)封裝生態系。
由於矽中介層需使用昂貴矽晶圓,但附加價值相對有限,若玻璃中介層成功量產,不僅可降低成本,也能配合大尺寸玻璃面板製程,大幅提升生產效率。
業界透露,三星計畫最快於今年底完成玻璃中介層原型,並開始向全球 AI 晶片客戶進行推廣,藉此搶攻下一世代 AI 封裝市場,與台積電在高階封裝領域展開更全面的競爭。