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面板级中介层
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中介层,太贵了
半导体行业观察· 2025-11-21 00:58
文章核心观点 - 芯片行业因中介层尺寸增大导致成本上升,重新激发对面板级制造的兴趣,但商业化生产面临设备、工艺和标准化的巨大挑战 [1] - 由日本瑞森纳克公司牵头成立的Joint3联盟正致力于加速面板级中介层的研发,计划在2026年生产原型面板,以解决先有鸡还是先有蛋的设备与生产困境 [2][8][15] - 面板级制造相比传统晶圆具有材料利用率高、成本更低的潜力,尤其适用于人工智能、高性能计算等大尺寸中介层需求领域 [3][8] 面板级制造的现状与挑战 - 面板级制造发展步履蹒跚,需要行业付出巨大努力改变格式,目前多家公司有研发但尚未实现商业化生产 [1] - 制造大尺寸中介层需要新设备和工艺,线间距要求比现有基板更精细,需确保良率才能使投资有价值 [1] - 大型矩形面板的制造设备仍需研发,面板尺寸缺乏统一标准,设备公司因尺寸不统一难以预测客户需求 [1][4] - 终端用户虽对面板技术感到兴奋,但尚未实际接受和使用,存在接受度挑战 [5] - 缺乏搬运面板的设备(如FOUP和机器人),设备制造商因不确定性不愿投入生产,形成恶性循环 [5] Joint3联盟的组成与目标 - Joint3联盟由27家参与者组成,大部分是日本公司,非日本公司多为全球知名企业,包括应用材料、佳能、东京电子等 [8] - 联盟计划开发一条新试验线,供参与者调试工艺流程后转移到生产线,利用现有基板制造设备 [2] - 项目于2023年8月启动,是为期五年的项目,计划在茨城县由纪市建立先进面板级中介层中心(APLIC),目标面板尺寸为515×510mm² [12] - 联盟专注于研发线/空互连线间距为1µm的中介层,并致力于芯片级中介层(2µm间距),计划2026年开始生产原型面板 [8][12] 面板级制造的技术与经济优势 - 面板为矩形,材料利用率高,无圆形边缘浪费,而硅片呈圆形导致材料浪费 [3] - 有机面板和玻璃可作为中介层材料,成本低于硅基,尤其适用于无源中介层(无主动电路) [3] - 面板级制造能实现更高产量、更低单层中介层成本,可扩展用于人工智能、高性能计算等领域 [8] - 面板线间距要求远低于PCB(低至10µm),先进中介层技术可缩小至1µm,但需进一步工艺开发 [3][4] 技术挑战与工艺差异 - 面板级加工需集成硅芯片和面板处理工艺,包括切割晶圆、组装到面板上,需要全新自动化物料搬运系统和洁净室设备 [1] - 面板形状挑战传统硅基工艺步骤,如材料涂覆(旋涂法在面板上难以保证均匀性) [12] - 加工精度要求介于传统封装(无需洁净室)和硅加工(极高洁净度)之间,大尺寸面板高精度金属化、对准和防开裂是难题 [11] - 面板尺寸515×510mm²是基板行业标准,设备可支持,但线宽/间距要求(小于1µm)远高于基板(10µm),需改造光刻等设备 [11] 行业标准化与未来展望 - SEMI和iNEMI合作撰写白皮书,预计2025年底发布,旨在弥合面板尺寸及基础设施的标准差距 [16] - Joint3的尺寸优势在于现有设备可支持,无需建立大规模生产线,联盟成员将获得流程使用权,外部公司需独立开发 [15] - 项目完成后,客户反馈将推动工艺优化,可能为更大尺寸面板铺平道路,解决标准化与设备研发的先后问题 [15] - 尽管联电等公司尚未积极参与,但已与生态系统合作为潜在解决方案做准备,反映市场动态变化 [9]