物联网 (IoT) 时代来临，迫使电子组件在讲究丰富内涵 (功能) 的同时，不得不追求更轻巧的体态，外形也不像过去一样规矩呆板，让＂封装＂的重要性与日俱增。尤其在摩尔定律遭遇滞碍，即使晶体管数目疯狂倍增、效能增进仍有限后，从晶圆级封装 (WLP)、堆栈封装 (PoP) 或系统级封装 (SiP) 着手似乎已成共识。特别是内存封装，当容量越来越高，PoP 越见蓬勃，而悬空打线 (Wire Bonding) 又是另一门学问；为避免用力过猛导致芯片破裂，如何抑制打线造成太大振动，将是良率关键。
再者，＂整合型扇出封装＂(Integrated Fan-out, InFo) 因可进一步省去中介载板，成本较传统 PoP 降低 2～3 成以上，更是业界绞尽脑汁钻研的方向。在半导体先进封装、电子装配、楔焊机及耗材产品完整部署的库力索法 (Kulicke & Soffa, 简称 K&S) 对此深有感触；K&S 集团资深副总裁张赞彬指出，随着封装趋于多样化，切割、黏晶、焊接、打线等工艺分工不若以往明确，设备机台亦须与时俱进，朝＂一机多用途＂发展。＂以当红 Fan- out 为例，要在晶圆上就地执行，还是待黏晶后的基板上再做？其实未有定论＂，张赞彬说。
照片人物：K&S 集团资深副总裁张赞彬
一机多用，Hybrid 贴装应声而出
有鉴于此，K&S 近期于 SEMICON Taiwan 2017 展出配有芯片传送器的 Hybrid 先进贴装设备，正是由此应蕴而生。张赞彬透露，每年 SEMICON 展场，K&S 都会特意区隔出一个独立空间展示最新＂极品＂，这款集高速被动晶圆贴装与高精度倒装芯片 (Flip Chip) 封装于一体的 Hybrid 机台，正是今年的神秘嘉宾，预计明年初才正式对外发布；可广泛用于 WLP / FOWLP、多芯片封装 (MCP) 和嵌入式组件封装，精确度高达 7 μm @ 3 Sigma，为之后的导线架焊接及打线奠定良好基础。
图：K&S 最新 Hybrid 三合一晶圆进料设备，可用于嵌入式组件、PoP / SiP 或无源 SMD 封装
资料来源：K&S 提供
张赞彬表示，虽然半导体的后段工艺演进不如前段快速，通常前段要经过 2～3 迭代才会引领后段跟进；但每至指标性世代，后段亦须即刻加入微缩行列。K & S 的＂APAMA＂热压焊接 (TCB) 可为高密度扇出晶圆级封装 (HD FOWLP) 和高精度倒装芯片执行＂全自动化＂的芯片到基板 (C2S) 和芯片到晶圆 (C2W) 封装工序，模块化设计可赋予工艺转换的灵活性。另为降低用于先进封装的光刻 (Lithography) 成本，K&S 在今年 7 月宣布收购全球首家雷射光刻设备厂 Liteq BV 公司；其著名的＂i-line 步进光刻机＂，可较现行水银灯方式大幅提高产能。
能与多种材料兼容并扩大焊接区域的＂Asterion＂锲焊机，亦加强图像识别能力，确保良率和可靠度。K&S 还将特殊频率声音转化为热能，利用超音波焊接电动车的铝线电池模块，具有三大优势：1.若电池有问题可重工，只要把铝线换掉、重新打线即可；2.若电池与电池之间发生短路，传统镍片焊接容易擦出火花，但铝线因可熔断、具保险丝作用，安全性较佳；3.质量稳定、成本相对较低。关于打线，有别于传统一植球 (Stud Bumping)、一条线的作法，K&S 改采先完成所有植球动作再统一打线，可简化许多重复步骤，将 MCP 焊线速度提升 30～50%。
导入工业 4.0，智能设备是串联 IoT 的核心
K&S 早先推出的＂ATPremier PLUS＂晶圆封装焊接机，即是锁定晶圆级植球和焊线，拥有优异的低温金线植球能力。此外，为补齐封装后之切割刀产品线，K&S 更与中国砂轮 (中砂) 签署代理销售协议，在原有主力产品之外——用于硅晶圆和非金属镀层后段封装切割的电镀切割刀，新添用于金属镀层封装和硬材基板切割的烧结法切割软刀。张赞彬认为，＂市场对于制造端的期待已不同往昔，如此转变，将为企业带来明显的生存压力；唯有导入工业 4.0 的智能制造概念才不会与市场渐行渐远＂。他并以＂大树＂来比喻 IoT 的盘根错节。
＂有了感测／嵌入式处理／连接技术作为根基、软件为输送养分的骨干，才能衍生枝繁叶茂的诸多应用；而智能设备，是串联三者的核心，与功能、产品、服务紧密相关＂，张赞彬强调。着眼于高产量、工艺相对简单的市场，日前同步于 SEMICON 展示的全新 GEN-S (智能系列) 高性能球焊机——RAPID Pro，除了在出厂时已依据用户需求完成必要的客制化配置，不须额外调校便可立即服役、且不忘为用户保留调试空间——可通过机台屏幕窗口脱机编程专属选单／配方。搭配 K&S 独家＂KNet PLUS＂管理软件 (授权取得)，还能实时联机监控、诊断。
＂KNet PLUS＂允许用户自行定义控制参数，经由 SEMI HSMS / SECS-II 协议将设备与云端数据库链接。除了基本的配方管理、事件控制和条形码扫描功能外，一旦工艺或设备异常，系统会发送短信示警。借助完整的＂软硬合一＂智能管理机制，更方便接合后检测 (post bond inspection)。
