Verdict結論
轉注成型與壓縮成型最大的差異在於「EMC的供給方式」。轉注成型將錠狀EMC熔融後,經由流道與澆口注入模具模穴,主要用於QFP、BGA、QFN等傳統封裝,但受澆口部位限制,難以薄型化至0.5mm以下。壓縮成型將粒狀或液態EMC直接填入模穴,再以上下模具加壓,因此沒有澆口痕跡,適用於FOWLP、FOPLP與薄型BGA。
主要差異
| 比較項目 | 轉注成型 | 壓縮成型 |
|---|---|---|
| 成型原理 | 將EMC錠熔融,經由流道與澆口注入模具模穴 | 將粒狀或液態EMC直接填入模穴,以上下模具加壓成型 |
| 材料形態 | 以錠狀固態EMC為主流 | 可對應粒狀、液態、薄膜狀EMC |
| 主要適用封裝 | 以QFP、BGA、QFN、導線架封裝等傳統產品為主 | FOWLP(扇出型晶圓級)、FOPLP(面板級)、薄型BGA |
| 薄型化對應 | 受澆口部位限制,難以薄型化(<0.5mm) | 直接加壓,無澆口痕跡,可對應更薄的封裝 |
| 大面積對應 | 受模具尺寸限制(基本上以個別封裝為對象) | 可一次封膠整片晶圓或整片面板 |
| EMC廢料 | 流道與料餅(cull)會產生EMC廢料 | 廢料少(容易控制填充量) |
| 產能 | 高(在量產線上為成熟技術) | 持續改善中,但大面積處理有時較耗時 |
| 設備成本 | 技術成熟,設備成本穩定 | 屬於新型設備,初期投資傾向較高 |
壓縮成型為何成為FOWLP/FOPLP的主角
在扇出型晶圓級封裝(FOWLP)中,會將晶片配置於整片晶圓上並以EMC一次封膠,再形成重布線層(RDL)。此製程需將整片晶圓(直徑300mm)或面板(600×600mm以上)一次封膠,轉注成型的澆口注入方式難以均勻填充。壓縮成型藉由均勻加壓實現大面積、薄型封膠,成為台積電InFO、Amkor的SWIFT、日月光(ASE)的FoCoS等先進封裝技術的基礎。
常見問題
半導體封膠(模封)使用什麼材料?
以EMC(環氧樹脂封裝材料:Epoxy Mold Compound)為主流。這是在環氧樹脂中調配填充材(二氧化矽)、硬化劑、阻燃劑等的熱固性材料。需要具備低線膨脹係數、低吸濕性、高絕緣性,對封裝的可靠度(耐熱衝擊、耐落摔)影響甚大。
轉注成型與壓縮成型哪一種是主流?
傳統產品(QFP、BGA、QFN等)至今仍以轉注成型為主流。另一方面,在扇出型(FOWLP/FOPLP)與薄型封裝方面,壓縮成型的採用正快速擴大。實務上依用途與封裝結構區分使用。
封膠設備的主要廠商有哪些?
TOWA與Apic Yamada是知名的封膠專業廠商。此外,BESI(BE Semiconductor Industries)與ASMPT也提供封膠設備。Nordson則在點膠與填充設備領域提供相關技術。