技術_RDL

定義

Redistribution Layer(重佈線層),在晶片或晶圓表面製作金屬線路,將 I/O pad 從原始位置重新分佈,以符合封裝所需的 bump 位置與間距。RDL 是先進封裝的核心製程,也是 PSPI 材料的主要應用場景。

圖解

圖說:RDL 中介層與矽中介層技術比較:介電材料、線寬線距、成本差異一覽,以及 CoWoS-R、CoWoS-S、FOCos 各代表技術定位。

圖說:2023–2026(F) CoWoS 需求趨勢圖:CoWoS-R 需求隨先進封裝擴張,PSPI 等 RDL 介電材料需求同步增長。

flowchart TD
    subgraph 中介層路線選擇
    SiO2[SiO2 矽中介層
高成本 需晶圓廠製造
CoWoS-S]
    RDL路線[RDL 中介層
低成本 封裝廠製造
PSPI/PBO 介電材料]
    end

    subgraph RDL封裝形式
    CoWoS-R --> RDL路線
    FOCoS --> RDL路線
    FOPLP --> RDL路線
    end

    subgraph PSPI材料
    正型PSPI[正型 PSPI
達興材料/永光/長興]
    負型PSPI[負型 PSPI
三福化]
    RDL路線 --> 正型PSPI
    RDL路線 --> 負型PSPI
    end

技術原理

RDL 製程在晶片/晶圓表面依序:

  1. 介電層塗布:塗布 PSPI(感光聚醯亞胺)或 PBO(聚苯惡唑)
  2. 圖形化:UV 曝光 + 顯影,形成通孔圖案
  3. 金屬化:濺鍍種子層(TiCu)+ 電鍍銅佈線
  4. 平坦化:重複上述步驟,形成多層 RDL

PSPI 在 RDL 中的角色

傳統 RDL 使用 SiO2 作介電層(需晶圓廠設備),現代先進封裝轉向 PSPI/PBO

  • 可在封裝廠使用一般微影設備處理,大幅降低成本
  • PSPI 光敏特性允許直接圖形化,省去額外 SiO2 蝕刻步驟
  • 正型 PSPI(水系顯影):環保,海外廠商主導(~90% 市占),台灣廠商有進口替代機會
  • 負型 PSPI(有機溶劑顯影):技術成熟,三福化為台灣主供

關鍵技術趨勢

  • CoWoS-R:以 RDL 取代矽中介層,降低成本但密度略低
  • FOCoS(Chip Last):先製作 RDL 再放置晶片
  • FOPLP RDL First:在面板上先製作 RDL,再進行晶片嵌入,有利大面積封裝與成本
  • 線寬/線距(L/S)推進:2µm L/S → 1µm L/S 趨勢,推動 PSPI 材料升級

技術瓶頸 / 風險

  • 大面積封裝翹曲(FOPLP 尤為嚴重)
  • L/S 推進至 1µm 以下的圖形解析度
  • PSPI 材料與金屬間的黏附性與可靠性

關鍵廠商

材料端(PSPI / 顯影 / 清洗)

環節廠商角色
正型 PSPI 介電材料5234_達興材料(市)RDL 介電層材料
正型 PSPI1711_永光(市)光阻/PSPI 材料
正型 PSPI1717_長興(市)PSPI 封裝材料
負型 PSPI 顯影材料4755_三福化(市)有機溶劑系顯影液
封裝清洗劑1773_勝一(市)RDL 製程清洗

設備端(金屬化與平坦化)

RDL 製程步驟 3(金屬化)與步驟 4(平坦化)所需設備,與玻璃載板六大製程的 PVD/電鍍/CMP 段重疊;台廠近年從玻璃載板供應鏈延伸切入 RDL 金屬化設備:

環節廠商角色
種子層 PVD 濺鍍3580_友威科(櫃)真空濺鍍領導;玻璃孔壁 / RDL TiCu 種子層
電鍍銅佈線3485_敘豐(櫃)濕製程電鍍自動化標竿;多段電流密度控制
平坦化 / CMP 研磨5443_均豪精密(櫃)半導體設備聯盟核心;亞微米級平整度,控制多層 RDL 累積翹曲

詳細製程瓶頸與國際對手見 玻璃載板六大關鍵製程設備

相關技術

供應鏈

供應鏈_半導體特化耗材供應鏈_玻璃芯基板

來源