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2025-02-21 國立高雄大學電機工程學系(電機系)教授兼研發長吳松茂,日前接受國立教育廣播電台高雄分台(FM101.7)節目《Tea Time時光》主持人Ruby朱茹玉專訪,以「不可不知的半導體、晶片與封測故事」為主題,深入探討半導體產業與先進封裝技術的現況與挑戰。
吳松茂表示,半導體是1種介於導體與絕緣體之間的材料,利用其特殊的電性可以製造各種電子元件。晶片則是經過半導體製程技術在基材(如矽晶圓)上雕刻出的功能性電路。
隨著科技進步,早期龐大的電路板已逐步縮小至晶片大小,實現更高的效能與集成度。這樣的技術演變源自於人們對設備輕薄短小、功能多樣化的需求。例如,智慧型手機、無線耳機與車用電子等產品中均廣泛應用半導體晶片。
「(半導體)封裝(semiconductor package)」是半導體製程中不可或缺的一環,主要保護晶片免受外界環境(如濕氣、灰塵)損害,並提供電性連接,使晶片能有效與外部電路溝通。
吳松茂將封裝比喻為給晶片「穿衣服」,根據應用場合設計不同的封裝方式。例如,汽車用晶片需耐高溫且穩定,而手機用晶片則強調小型化與散熱能力。
封裝技術經歷了從傳統到先進封裝的演進。傳統封裝主要解決基礎保護與連接問題,而先進封裝則進一步提升晶片的效能與整合度。例如,系統級封裝(SiP)將多個晶片組合於單一封裝內,以縮小體積並提升功能密度;光電封裝(CPO)整合光通信技術以提高資料傳輸速度,雖技術尚未完全成熟,但具有廣闊的應用前景。 封裝產業在技術進步的同時,也面臨多重挑戰,包括電磁干擾、熱管理問題與材料應力。
晶片內部高密度電路容易相互干擾,需精準設計避免訊號失真;晶片效能提升伴隨高熱量產生,需有效散熱設計避免系統過熱;不同材料的熱膨脹係數差異可能引發機械應力,影響封裝穩定性。台灣在全球半導體產業中佔據重要地位,尤其在晶片製造與封裝測試領域具備領先優勢。
吳松茂提到,本身主持的「先進構裝整合技術中心」積極鏈結產業,開發創新技術,例如曾獲科技部產學合作計畫的支持。關於中美貿易戰對半導體產業鏈的影響,特別是高端製程技術與智慧財產權的競爭。他強調,台灣需持續提升技術實力與產品差異化,方能應對來自國際市場的挑戰。
為因應產業需求,吳認為應強化教育與產學合作,培養具有跨領域知識的專業人才。例如,利用電腦輔助設計(EDA)工具模擬晶片功能,讓學生在校即掌握實務技能。
吳強調,半導體與封裝技術對現代生活的重要性與影響力不在話下,隨著需求不斷增長,未來產業發展需聚焦於技術創新、熱管理方案與供應鏈整合。同時,台灣在全球半導體市場的優勢,也賴以產學合作與人才培育的共同努力。
高雄大學、教育廣播電台高雄分台(FM101.7)節目《Tea Time時光》今(2025)年合作企劃單元《趨勢瞭望台》,針對現代人工作忙碌,沒時間吸收新知與國內外重要大事,由電台主持人朱茹玉(Ruby)訪問高大各領域教授,依自身專長領域分享研究成果、相關趨勢見解等,每月播出1次。
本次專訪完整內容20日於電台首播:https://reurl.cc/O5ykZX(電台官網自節目上架起保留60日)。
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