5G高頻先進封裝-從專利資訊解讀產業資訊

August 28th, 2020 ‧ 7 min read

報導,封測大廠日月光 17 日於高雄楠梓加工區第一園區,舉辦日月光 K13 廠房動土典禮。日月光表示,K13 廠房將投資新台幣 80 億元於廠房建置,完工後將再投資 180 億元,擴充先進封裝產能,預計 2023 年完工,預估滿載年產值可達 5 億美元,可望創造 2,800 個就業機會,延攬半導體專業人才。日月光進一步指出,5G相關半導體產品封測將會是新廠重點研發之關鍵技術之一,將持續投資以穩定台灣半導體產業在 5G 市場的關鍵地位。在不久之前,同為半導體封測大廠的同欣電,才大動作布局影像感測器封裝產業,在桃園八德設新廠動土,讓人不禁聯想未來先進封裝產業應存在良好前景,使得同欣電與日月光相繼投資建造先進封裝新廠,持續擴大先進製程與產能規模。

當無線通訊產品從4G跨入5G新世代時,高頻率(high frequency)通信電磁波將顯著影響整個封裝材料選用與製程。以目前主流的4G LTE (Long Term Evolution)來看,常用的頻段多集中於450MHz~3,800MHz區間,然而進入5G新世代毫米波(mmWave)頻段時,由於頻率愈高,波長愈短,天線收發通信電磁波穿透力強,進而容易被通訊晶片的封裝材料所吸收。因此,高頻通信電磁波對封裝材料選用與封裝設計影響將會是5G晶片先進封裝的考量點之一。筆者利用孚創雲端(InQuartik)所提供Patentcloud專利檢索工具與國際專利分類(International Patent Classification, IPC)中半導體裝置的高頻適配(High-frequency adaptations, H01L 23/66),粗略篩選出高頻封裝技術的相關專利,藉此檢視封裝大廠日月光針對高頻封裝技術的布局為何。

如圖一所示,日月光專利申請之高頻封裝技術有63件申請案(applications),其中以美國案(US)為最多(37件),其次為中國案(CN, 24件),台灣案(TW, 2件)。由此可知,在高頻封裝技術申請國別地區的考量上,仍以自身主要產品銷售地區為主,以2019年來說,美國為主要商品之銷售地區[註1],符合在主要銷售地區布局關鍵技術專利以保護該產品銷售的專利布局思維。

圖一:日月光高頻封裝技術申請國別分布 (Source: 世博科技顧問)
圖一:日月光高頻封裝技術申請國別分布 (Source: 世博科技顧問)
圖二:高頻封裝技術申請年分析 (Source: 世博科技顧問)
圖二:高頻封裝技術申請年分析 (Source: 世博科技顧問)

進一步分析其他封測大廠,矽品、艾克爾(Amkor)、江蘇長電(JCET) 在高頻封裝技術申請年與專利家族布局,如圖二所示,以日月光、矽品所組成之日月光集團的專利家族數領先艾克爾(Amkor)與江蘇長電(JCET)。值得注意的是,從2016年起,各家封測廠開始顯著布局高頻封裝技術[註2],間接可連結至2016開始有晶片商提供5G通訊晶片產品。

一般說來,企業為保護自身新產品在新地區銷售,該產品之核心關鍵技術的專利申請會提前布局於該銷售地區,因此,當一技術領先企業產業資訊公開新廠建設計畫或新產品上市時,核心關鍵技術的專利早已提前部屬。後繼競爭者,若能提前分析該領域技術領先者之技術布局,並規劃相關技術的專利布局及因應策略,可在具前景之產業奪得一席之地。


注:

1. 節錄自日月光投資控股公司108年度年報第51頁部分內容

2. 2019、2020年部分資料受限於專利早期公開制度,申請後須1.5年才予以公開

參考資料:

1. 維基百科: https://zh.wikipedia.org/wiki/4G ,https://zh.wikipedia.org/wiki/5G

2. 日月光投資控股公司108年度年報

邱 大晟
邱 大晟

分析師

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