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作者:黃萌祺、高端環、柯志諭3D IC銅電鍍製程與設備

未來消費性電子產品將朝向輕、薄、短、小及多功能等方向發展，而傳統的二維導線連接技術已無法滿足高速傳輸與晶片體積等問題，將逐漸被3D IC構裝技術所取代。由於高深寬比之銅填孔製程中需要使用特殊的電鍍液及電鍍設備，且因電鍍時間相當長，因此3D TSV製程中以銅填孔（Via Filling）及接合製程占成本之最大比例。本論文將探討TSV填孔電鍍原理及目前填孔專用電鍍設備架構的設計趨勢，並針對TSV銅電鍍技術進行分析及評估，指出TSV銅填孔電鍍技術對TSV通孔製程之影響。

作者:莊東漢、蔡志欣、李俊德、蔡幸樺次世代LED銲線技術發展趨勢與現況

傳統電子封裝打線接合採用純金線，其與鋁墊會在接合界面反應形成大量脆性介金屬化合物，影響產品可靠度。若採用銅線取代純金線不僅有氧化問題，使封裝產品可靠度有更大風險，而且其界面介金屬化合物不易形成，亦會造成打線接合不良的疑慮。銀合金線具有成本較低、抗氧化性佳、且銲點界面介金屬化合物成長適中的優點，尤其新近開發成功具大量退火孿晶結構之銀金鈀合金線具有高可靠度及耐電遷移特性，先前報導在IC半導體封裝產品驗證之打線接合品質與純金線不相上下，其可靠度試驗結果甚至超過純金線與銅線[1]，本文進一步證實此一創新退火孿晶結構之銀金鈀合金線在LED封裝應用同樣展現優異性能，更由於銀的高反射率，採用銀合金線的LED封裝產品亮度提高3.2 %，使其較IC半導體封裝之應用更增加一項優點。

作者:陳柏志、鄭泗東、鄭詠仁、陳俊漢、顏鴻程、翁英哲氮化鎵功率元件之散熱封裝技術

在本文中，為提升氮化鎵功率元件的效能，我們開發一種具有新式封裝的矽基氮化鎵高電子遷移率電晶體（GaN HEMT）元件。為增進此元件的散熱性能，特別設計了一個具有V型凹槽的銅基板，使元件貼附在V型凹槽中，並且承載在TO-3P的導線架上。封裝結構設計在元件的周邊表面上以提升矽基板的散熱效果，並研究結構設計與製造程序對元件效能與熱阻的影響。使用紅外線熱影像儀與微拉曼光譜儀來實際量測元件之溫度分布及傳熱情形，並比較兩種量測方法的實驗結果。由實驗結果得知，此單晶片在100 V的汲極偏壓下具有22 W的功率散逸。在提升氮化鎵電晶體的散熱性能之後，將進一步使採用氮化鎵功率元件的變頻器的效率更高、體積更小，達成節能減碳的目標。

作者:張文鏵、黃萌祺、饒智昇UV LED液態封裝技術

本技術開發兩項突破性技術，（A）液態封裝技術：解決UV LED封裝的膠材黃化問題，並可大幅提升散熱效率達30%以上；（B）高折射率液體開發技術：大幅提升LED出光效率達10%以上。

（A）液態封裝技術：以矽油、礦物油等化學鈍性液體直接接觸晶片進而封裝UV LED：不但可大幅提升出光效率並增進出光面之熱發散，更可避免水氣或氧氣侵蝕電極。此外設計有特殊流道結構之UV燈具：利用熱虹吸原理，自發驅動液體而產生導向性循環流，透過流道幾何結構與參數優化，產生多向散熱，解決現行單向基板散熱問題，大幅提升散熱效率達30%以上，再者，流動液體可抑制黃化反應，解決現有固態矽膠封裝所產生之黃化效應；（B）高折射率液體開發技術：利用高折射率酯類、粒子與矽油之均質混鍊而得到高折射率之均勻液體，減少折射率差距，可提升LED出光效率10%以上。

作者:翁志強、徐瑞美大氣壓電漿於金屬表面還原之應用

金屬雙極板具有低成本與高機械強度的特性，但是質子交換膜燃料電池的金屬雙極板因為操作在溫度較高的硫酸環境中，所以金屬板會遇到腐蝕的問題。透過雷射披覆碳膜於金屬雙極板上可提供抗腐蝕之保護。

作者:曾銘宏、許哲誠、林龔樑、王慶鈞、蔡豐羽撓性光電元件封裝技術

隨著智慧行動裝置與可穿戴裝置的快速發展，輕薄之可撓式光電元件將是未來發展主力，其商品化成功與否之關鍵在於可撓式封裝技術之開發。由於可撓光電元件封裝需求極為嚴苛，要達到元件封裝需求與高撓曲度極為困難。目前已被驗證之可撓式光電元件封裝方式有使用超薄玻璃、預鍍阻氣層之高分子基板、薄膜封裝等方式。本文將針對各種可撓式封裝技術進行介紹，並比較不同技術之間的差異，以期能讓大家有更進一步的了解。

作者:賴識翔、林義鈞高阻水氣薄膜封裝技術於OLED照明之應用

預估撓性OLED市場規模到2020年可達176億美元，針對可撓性有機發光二極體（organic light-emitting diode,OLED）元件最關鍵之技術在於低水氣穿透率（water vapor transmission rate, WVTR）的封裝奈米薄膜製程上。工研院機械所提出創新的薄膜封裝製程設備概念，以原子層沉積技術製作高阻水氣之奈米級薄膜，其製程溫度小於100C，且薄膜厚度小於100 nm，其水氣穿透率小於5×10-6 g/day/m2，並已成功應用於OLED元件上。

作者:張筠苡CPO 賦能矽光子，開創高速傳輸新紀元

作者:呂建興半導體先進封裝製程設備的機會與挑戰

作者:張佑祥、陳玠錡、李偉宇、鍾蔿、王偉彥應用於先進半導體封裝的薄型化TGV天線製造技術

本文結合工研院機械所與資通所的技術，合作設計開發出了一種新穎的製程整合技術，並用於低損耗的28 GHz毫米波相控陣列玻璃天線的研製。本文選用具有TGV結構的薄型化玻璃基板，使其有潛力被應用在2.5D / 3D半導體異質整合製造技術中。結果證實我們成功研製出操作頻寬涵蓋27.8 GHz到28.9 GHz頻段約1.1 GHz (2:1 VSWR 定義)的5G毫米波天線陣列，其天線效率和峰值天線增益分別高於70%和10 dBi。我們成功產生具有指向性以及扇形覆蓋的3D遠場輻射場型，其在y-z平面上的3-dB輻射波束寬度約為80度，在x-z平面上約為30度。因此，本文開發之技術具有極高的可行性並可應用於薄型化5G毫米波相位陣列天線的研製。

作者:王亘黼、董福慶、賴識翔原子層沉積多成分薄膜填孔與封裝應用

新興相變化記憶體製程朝向多成分薄膜以及縱深填孔技術發展，亟需高深寬比多層數之保形披覆先進奈米薄膜，以因應高容量、高密度電子元件之需求。現有之高速高容量晶片使用物理氣相沉積法沉積薄膜，遭遇高深寬比(10:1)、多成分精準度及鍍膜均勻性困難。然而，綜觀薄膜沉積技術，唯有原子層沉積可生產高度保形膜層。本文將介紹工研院機械所專利之低溫(< 100°C)原子層鍍膜設備，同時導入多模態離散注入前驅物質技術，提升鍍率以及孔隙深入能力，有效達到多成分薄膜填孔均勻性之產業應用規格。

作者:張佑祥、梁烝輔、王偉彥、陳玠錡、黃萌祺高深寬比玻璃通孔金屬化與填孔電鍍技術

近年來，三維電子封裝與異質整合技術已經被廣泛的討論與發展。高深寬比玻璃通孔（TGV）的基板是作為中介層的選項之一。因為玻璃基板具有以下優點：低介電係數、超高電阻率、高尺寸安定性、與銅的熱膨脹差異小以及良好的機械性質。然而，透過全濕式製程來完成玻璃金屬化與無缺陷高深寬比TGV填孔技術是難以實現的。本研究，利用簡單的全濕式製程技術，開發出玻璃金屬化技術和無缺陷高深寬比TGV填孔技術。此外，此TGV填孔技術是在直流電（DC）的模式下，通過使用單一添加劑電鍍配方系統在電鍍液完全靜止（無流場）的狀態下完成的全新填孔電鍍製程。

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