微機電(MEMS)的封裝與測試，一直是MEMS製造過程中佔成本比重最高的部份，由於在微機電元件中包含電子及機械可動部份，且部份元件必須外露與環境接觸，不像IC為全密封狀態，反而增加封裝的困難，測試上亦是如此。MEMS有機械部份也有電子部份，有些元件被密封於內，如何完整測試以保證品質與壽命與製程及設備息息相關。本研究除針對構裝製程設備的現況與發展趨勢、構裝設備用於微機電產業的狀況進行分析外，並剖析構裝設備用於微機電產業的未來商機，期能增進各界對我國在微機電構裝設備發展之機會的瞭解與發展策略之擬定。本研究內容摘要如下：

一、微機電之應用

微機電產品大致分為微感測器、微致動器與微結構等三大類。其產品技術目前主要的應用，在微致動器方面包括微流致動器產品、RF MEMS元件、微機電的硬碟讀寫頭；在微機電探針掃瞄產品方面包括掃描穿隧電子顯微鏡、原子力顯微鏡、磁性掃描顯微鏡；在微結構及微光機電產品方面包括微機電顯示器、掃瞄微鏡、光通訊元件。

二、微機電產業發展情形

2003年全球微機電市場產量約11.1億個，年成長率為8.2%，產值53.5億美元，年成長率為35.7%。微機電產品營收主要集中在前二十大廠，2003年微機電前二十大廠商提供了88.8%的產能，創造了86.7%的營收；而前五大供應商提供53.8%的產能與51.1%的營收。

三、微機電構裝技術趨勢

目前微機電構裝技術仍以晶片級封裝為主，但為達到降低構裝成本和輕、薄、短、小的目的，未來將和IC構裝一樣走向晶圓級封裝，微機電構裝也勢必以晶圓級封裝為技術主流。晶圓級封裝具有體積小、平均成本低、電性提昇、機械強度高及較晶片級封裝為低之製作與測試成本等優勢，深具發展潛力與價值。

四、微機電構裝製程設備需求

微機電構裝設備需求可區分為兩類：一為應用既有的電子構裝設備於微機電構裝製程中，如焊線機、點膠機、黏晶機以及晶圓切割設備等，使用一般標準化電子構裝設備即可滿足微機電構裝製程於此類設備的需求；而另一種設備技術發展則是藉由開發或整合各種先進構裝技術，以開發創新的微機電系統構裝製程設備，如晶圓鍵合設備；或是研製出精度更高、功能更多的可應用於微機電構裝製程之電子構裝設備，如高精度覆晶/黏晶鍵合設備。

五、低溫與高可靠度構裝技術為未來發展方向

構裝製程上低溫與高可靠度構裝技術的研究應該是未來研究重點，其中又以構裝材料的開發與配合性的問題最為重要，因為材料選用不當，將導致構裝體可靠度的降低，造成微機電元件失效。

六、台灣業者如欲發展晶圓鍵合設備，宜從建構此核心之基礎鍵合技術之手動平台開始

高、低階晶圓鍵合設備發展及設計，都需以鍵合室所需的技術為基礎，進而延伸出許多應用。目前發展策略建議先建構此核心之基礎鍵合技術之手動平台，可先搶佔目前主流之少量多樣的晶圓鍵合市場，未來可再進一步整合潔淨處理、視覺偵測、微位移定位、自動化連線技術，進一步發展半自動及全自動平台，切入高附加價值之光電元件、MEMS構裝之晶圓鍵合設備市場。

=====章節目錄=====

第一章　緒論
第二章　構裝設備市場與發展趨勢
　　第一節　構裝技術趨勢與市場現況
　　一、構裝技術趨勢
　　二、構裝廠產能規劃與市場趨勢
　　第二節　構裝設備市場
第三章　構裝設備用於微機電探討
　　第一節　微機電系統發展概況與產品市場分析
　　一、微機電之定義與應用範疇
　　二、微機電產業營運模式分析
　　三、微機電產業發展情形
　　第二節　微機電產業用的構裝設備分析
　　一、微機電構裝技術分析與系統發展概況
　　二、微機電構裝製程設備需求
　　三、微機電接合設備關鍵技術分析
　　第三節　未來發展趨勢與國內技術切入分析
第四章　結論與建議
　　第一節　我國微機電相關產業發展之機會與威脅
　　第二節　結論
　　第三節　建議
附錄　參考文獻



=====圖目錄=====

圖1-1 研究架構
圖2-1 各區域半導體設備支出(2002-2007年)
圖2-2 全球構裝廠產能利用率預估
圖2-3 2003年全球構裝廠營收比例-以公司區域別
圖2-4 各區域封裝設備支出預估
圖2-5 各區域構裝設備銷售市場佔有率預測
圖3-1 微感測器之產品—產業關聯圖
圖3-2 微致動器之產品—產業關聯圖
圖3-3 微結構元件之產品—產業關聯圖
圖3-4 單石晶片的噴墨列印頭示意圖
圖3-5 RF MEMS應用在無線通訊上的潛力(Intel)
圖3-6 一個最基本的Micro Relay (A.D.I.)
圖3-7 利用DRIE製作的RF Resonator
圖3-8 PHS的Micro Antenna
圖3-9 第一代與第二代硬碟微致動器讀寫頭
圖3-10 第三代的硬碟MEMS微致動器讀寫頭
圖3-11 掃描探針顯微技術成像原理與系統架構
圖3-12 使用微機電技術製作之原子力探針
圖3-13 掃瞄穿隧顯微鏡量測之石墨表面原子結構圖
圖3-14 原子力顯微鏡量測模式
圖3-15 微光機電系統的歷史與各領域關係
圖3-16 德州儀器的DMDchip
圖3-17 SLM的GLV技術
圖3-18 Microparts, Steag在牙醫診斷的光譜儀產品
圖3-19 OMM的二維陣列nxn光開關
圖3-20 朗訊(Lucent)的三維陣列nxn式微光開關
圖3-21 三種MEMS產業營運模式
圖3-22 全球微機電銷售概況
圖3-23 微機電市場預測(依類別區分)
圖3-24 微機電供應鏈
圖3-25 微機電設備市場預估
圖3-26 微機電設備的流動價值比率
圖3-27 2002-2006年MEMS前端設備投資市場
圖3-28 微機電構裝主要功能
圖3-29 微機電加速度計具有多個元件
圖3-30 Amkor影像感測器構裝
圖3-31 TI DMD構裝示意圖
圖3-32 工研院光電所光開關構裝示意圖
圖3-33 塑膠構裝
圖3-34 TO-Can型金屬構裝
圖3-35 Butterfly構裝
圖3-36 晶圓級構裝
圖3-37 晶圓與晶圓層級的接合技術概念
圖3-38 微機電覆晶鍵合示意圖
圖3-39 光學微機電系統
圖3-40 微光學鏡片
圖3-41 音圈馬達的原理
圖3-42 覆晶鍵合裝置
圖3-43 熱超音波鍵合機制原理
圖3-44 完全水平振動超音波
圖3-45 表面活化低溫覆晶鍵合技術
圖3-46 Suss(左)以及EVG(右)的潔淨系統
圖3-47 各種的視覺單元
圖3-48 EVG鍵合室
圖3-49 紅外線檢測圖像
圖3-50 Gemini設備實體圖
圖3-51 Smart View實體圖
圖3-52 Smart View對位流程
圖3-53 Gemini整機架構圖
圖3-54 AML整機架構實體圖
圖3-55 鍵合技術發展規劃及所對應的晶圓鍵合產品
圖3-56 晶圓切割示意圖
圖3-57 黏晶示意圖
圖3-58 銲線示意圖
圖3-59 晶圓鍵合技術種類
圖3-60 陽極接合示意圖
圖3-61 熱壓接合示意圖
圖3-62 Indent Reflow Sealing示意圖
圖3-63 (a)局部電阻式加熱之融接接合；(b)局部電阻式加熱之共晶接合
圖3-64 利用微加熱器加熱之晶圓級構裝接合技術
圖3-65 Seam Sealing構裝示意圖
圖3-66 Seam Sealing環境
圖3-67 (a)Fluorocarbon Liquid；(b)Helium Mass Spectroscopy；(c)全像干涉儀




=====表目錄=====

表2-1 半導體產業市場規模(2002-2007年)
表2-2 全球構裝市場-營收分佈
表2-3 全球構裝市場-數量分佈
表2-4 全球委外構裝市場-營收分佈(2003-2007年)
表2-5 2003年全球前二十大構裝廠歷年營收
表2-6 全球前十大構裝設備廠
表2-7 全球Wire Bonders營收
表2-8 全球Flip Chip Bonders營收
表2-9 全球Die Bonders營收預估
表2-10 各區域構裝設備公司市場佔有率
表2-11 各種構裝設備前二大製造廠商
表3-1 2003年全球微機電產業前二十大供應商
表3-2 台灣主要微機電廠商投資與產品開發情形
表3-3 構裝接合技術分類
表3-4 IC vs MEMS構裝技術比較表
表3-5 晶圓鍵合技術比較表
表3-6 微機電主要產品構裝技術需求