圖說：Apple Watch的S1晶片採用SiP技術。（wikipedia）
智慧型手機市場成長趨緩，半導體產業需要另添軍火，物聯網 (Internet of Things, IoT) 在此時接棒，預期將掀起另一波產業需求高潮，畢竟相較於傳統網路的資料傳輸僅限於人與人之間，物聯網的資料傳輸由於涵蓋人對物、物對物，串連範圍更形擴大，應用包含穿戴式裝置、智慧家居、智慧醫療、智慧物流，以及智慧交通等，所需裝置和設備更為多元及大量，而舉凡這些產品皆需搭載晶片，商機之大令人咋舌。
工研院IEK分析指出，2020年物聯網半導體市場商機將有300億美元，佔整體物聯網產值3,280億美元的9％，也佔整體半導體產值4,021億美元約8％比重。為迎接龐大的市場商機，IC製程及封裝技術將有新發展，以因應物聯網裝置的設計考量，半導體供應商也將在其中找到更多發揮空間。事實上，證諸過往歷史，凡是未即時跟上產業潮流的業者，都可能在一個浪頭打來時從舞台主角退居配角，因此產業中人多不敢忽視物聯網的來勢洶洶。
特殊半導體製程需求急升
而由於物聯網裝置所需的低功耗微控制器、無線電頻率通信、面板驅動、觸控、功率器件及感測器等，大部分不需以尖端製程生產，甚至有些產品需採用特殊製程技術，因此也為更多擁有「非主流」製程的業者創造發揮空間。
例如，物聯網對於砷化鎵功率放大器（Power Amplifier；PA）的需求，促成主要供應商Skyworks聲勢持續看漲，該公司除了是蘋果iPhone手機功率放大器（PA）的主要供應廠外，也已開始為多種應用產品提供連線功能，包括醫療裝置、穿戴式裝置等。
PA的主要功能是將訊號放大，在物聯網講求高速數據傳輸極低功耗的訴求推動下，具有高頻、高效率、低雜訊、低耗電等特點的砷化鎵PA，較 CMOS PA更適合用於物聯網，且隨著 SiP（系統級封裝）的成熟，SIP PA的封裝體積能進一步縮小，因此可以預期隨著物聯網普及，相關PA的市場規模將更形擴大。
物聯網興起對於半導體產業供應鏈帶來全面性影響，就先進IC製程與封裝技術而言，為了要針對不同使用情境整合各種元件，以及為了要進一步縮減穿戴式裝置晶片和產品的體積，SIP系統級構裝 (System in Package；SiP) 的重要性逐步提升。
SiP系統級構裝重要性提升
SIP是利用2D或3D方式，將各種晶片元件、系統以平面或立體方式堆疊，這些方式包括多晶片模組(MCM)、多晶片構裝(MCP)、PoP(Package On Package)、PiP(Package In Package)等類型。3D IC與矽穿孔（TSV）則是打造異質整合方案平台，將各種不同製程和功能的同質或異質晶片，包括感測元件、邏輯晶片、射頻元件、光電元件與電源元件加以堆疊整合，讓更多元件能鑲嵌在同一個晶片中，達到更多元的功能應用。
不過，值得注意的是，3D IC與矽穿孔的概念雖然逐漸成形，但是相關設計難度極高，因此目前出現2.5D IC，也就是在晶片與PCB間使用矽中介層(Interposer)來進行TSV，不過，這又出現了2.5D IC在縮小體積方面表現不佳的問題，且TSV矽中介層成本也不低。2.5D IC的劣勢為FoWLP (Fan-out Wafer Level Package；扇出型晶圓級封裝)
簡而言之，FoWLP在比晶片更廣的面積中構成凸塊陣列(Bump Array)，可對應配線密度較低的載板凸塊接點尺寸與間距，因不使用既有打線，其內部連結較短，有利於縮減整體封裝厚度，且未使用打線與中介層，亦有助於降低成本，可望成為先進封裝技術的發展要點且市場備受看好。
根據Yole對Fan-Out與內嵌晶片的技術與市場報告，2014年將會超過1.5億美元，且未來5年內將會有30%的複合成長率。
關於SiP技術應用，最知名的例子就是Apple Watch，其中的S1晶片便是採用 SiP技術，達到以單一晶片提供完整電腦架構的境界。據了解，S1晶片內含Apple處理器搭載爾必達的512MB SRAM，以及意法半導體的加速度計/陀螺儀、ADI的觸控式螢幕控制器、IDT的無線充電晶片、AMS的NFC信號放大器、NXP的NFC控制器及Dialog的電源管理等。
同樣的，針對物聯網裝置的超低功耗需求，封測廠也展相對應的低功耗封裝技術，例如減少連接層及開發細線寬線距的封裝技術(Fine-pitch package technology)等。
IC業者積極投入感測器領域
此外，物聯網的另一關鍵元件 - 感測器，做為終端產品與外在物理環境的溝通工具，其發展極為多樣，包括測量人體溫度、血壓、脈搏，以及環境的溫濕度或車輛間安全距離等，由於應用範圍廣泛，因此也吸引眾多半導體IC廠商投入與感測器相關的技術和製程開發。
例如，奧地利微電子於日前宣布收購恩智浦半導體公司CMOS感測器業務。CMOS 整合感測器可在單一感測器裝置內同時測量相對濕度、壓力和溫度等多種環境參數，且高性價比的智慧感測器系統能整合智慧、有線或無線介面、以及先進的電源管理技術，大幅應用於穿戴裝置、智慧建築、工業、醫療以及汽車等物聯網領域
台灣半導體供應鏈完整佔優勢
最後，物聯網對於產業生態也造成一定程度的衝擊，不同於過去IC產業強調先進製程以延續摩爾定律的延續，物聯網半導體解決方案為求降低成本，因此多以成熟低成本製程為基礎，再搭配在設計封測端高度整合其他功能區塊，如此就能以整合高效能的低成本方案方式滿足新應用需求，且為了要符合輕薄短小的訴求，因此設計、製造、封測等上下游更必需緊密溝通合作，甚至必需與系統廠一起開發出更創新的終端產品。
也就是說，下一波的物聯網市場考驗的不只是製程技術，還包括製程複雜度、彈性度及整合能力。整體而言，這樣的情勢對於產業鏈完整且具有靈活彈性的臺灣半導體頗為有利，預期台灣半導體產業將能乘著物聯網的風潮起飛，再創又一波高峰榮景。
圖說：台積電已佈局物聯網超低耗電製程技術（TSMC）
DIGITIMES中文網 原文網址: 物聯網風潮推進IC製程及封裝技術發展 http://www.digitimes.com.tw/tw/dt/n/shwnws.asp?Cnlid=13&id=0000440145_8CR2NB5B38VP9V6TI5NHZ&ct=1#ixzz49fxCvYbb
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