■文章及圖片來源:Yole Développement、華進半導體
簡介
儘管半導體行業增速放緩,但先進封裝產業2018 年至2024 年期間的年複合增長率仍高達8%,令人印象深刻。華進擁有成熟先進的晶圓級封裝工藝(高密度凸塊、扇入型晶圓級封裝、扇出型晶圓級封裝、矽轉接板、直孔晶圓級封裝)以及後道封裝工藝(打線、倒裝焊、系統集成),歡迎諮詢合作。
先進封裝產業增勢強勁
半導體行業正處於一個轉捩點。CMOS 微縮放緩,成本不斷上升,促使該行業依賴積體電路封裝擴大後摩爾時代的利潤。因此,得益於對更高集成度的廣泛需求,摩爾定律放緩,交通、5G、消費電子、存儲和計算、物聯網(和工業物聯網)、人工智慧和高性能計算等大趨勢推動下,先進封裝已進入其最成功的時期。
半導體行業經歷了兩位數的增長並在2017 年和2018年收入創紀錄;Yole Développement 預測2019 年半導體行業將放緩增長(同比負增長)。然而,先進封裝有望保持其增長勢頭,同比增長約6%。總的來說,先進封裝市場將實現8% 的複合年增長率,2024 年市場產值達到440 億美元。相反,傳統封裝市場的同期複合年增長率僅2.4%,而積體電路整體封裝業務的複合年增長率將為5%。Yole 的《先進封裝產業現狀》探討了先進封裝領域,並年度綜述了最新的市場和技術發展情況。該報告首先總結了先進封裝的驅動因素和最新的市場動態,參考短期和長期路線圖審視封裝技術的發展,分析先進封裝技術的趨勢和挑戰。此外,本報告還深入分析供應鏈,包括廠商定位、策略/ 產能、排名前25 位的OSAT 全面財務調查。最後,報告總結了每個封裝平臺的收入、出貨預測以及2018-2024 年期間產能和潛在發展。(圖1)
目前,倒裝晶片占先進封裝業務大頭,但3D IC 堆疊和扇出是發展最快的先進封裝平臺。
2018-2024 年先進封裝市場發展預測
2018 年,倒裝晶片占先進封裝市場的81% 左右;然而,到2024 年,其份額將降至72%。在各先進封裝平臺中,3D IC 堆疊和扇出的增長率都將達到26%,在各領域的應用將持續增長。基於TSV、混合鍵合或者兩者組合的堆疊技術能實現其他任何技術都無法比擬的性能和集成度。3D 存儲(HBM 和3D DDRDRAM)、基於2.5D 轉接板的晶粒分割和邏輯記憶體集成引領高端TSV 市場的增長。HBM 業務在AI/ML、HPC 以及資料中心的影響下高速增長。扇出封裝被更多應用(BB、PMIC、RF、APE、存儲)採用,同時滲透新的市場。事實上,隨著不同商業模式的廠商進入市場,扇出封裝市場有望實現更強勁的增長。在移動設備的主導下,扇入式WLP 在2018 – 2024 年間的複合年增長率將達到6.5%。嵌入式晶片雖然市場規模較小(2018 年低於2500 萬美元),但在未來五年內,在電信、基礎設施、汽車、移動設備等市場需求推動下,複合年增長率將達到49%。
在應用方面,2018 年移動和消費電子占先進封裝整體市場的84%。2018-2024 年,該應用複合年增長率將達到5%,到2024 年占先進封裝市場的72%。在收入方面,電信和基礎設施是先進封裝市場增長最快的細分市場(約28%),其市場份額將從2018 年的6%增至到2024 年的15%;與此同時,汽車和交通市場的份額將從9% 增加到11%。(圖2)半導體供應鏈的變化、商業模式的轉變以及與中美貿易的不確定性,為部分廠商創造了機遇,同時也對其他廠商構成了威脅。
圖1:2018-2024 年不同封裝平臺的先進封裝營收預測(來源:Yole Développement、華進半導體) 圖2:2018 年先進封裝應用的晶圓產量(按商業模式分類)(來源:Yole Développement、華進半導體)
圖3:排名前25 位的OSAT(來源:Yole Développement、華進半導體)
先進封裝產業現狀分析
在不斷變化的商業環境中,半導體供應鏈正經歷著不同層面的變革。一些廠商已經成功涉足新的商業領域,顯著影響IC 製造鏈,而其他人則未成功。不同的廠商有不同的驅動因素遷移或拓展新業務——例如谷歌、微軟、Facebook 和阿里巴巴這些軟體公司正在設計自己的處理器,以便於在組裝層面獲得系統級集成/ 定制和供應鏈控制。最大的變化是代工廠涉足先進封裝業務。儘管他們是該領域的新人,但帶來的影響是顯著的。台積電在扇出和3D 先進封裝平臺方面處於領先地位,提供各種產品,如InFO(及其變種)、CoWoS、WoW、3D SoIC 等。對於台積電來說,先進封裝已經成為一項成熟的業務,預計2019 年其先進封裝業務的營收將達到30 億美元,在OSATs 中排名第四。此外,UMC 是2.5D 封裝矽轉接板的主要供應商。UMC 最近與Xperi 合作,為各種半導體器件優化並商業化ZiBond 和DBI 技術。同時,XMC 為圖像感測器和高性能應用提供了3D IC TSV 封裝方案。總的來說,這些廠商有助於將封裝從基板轉移到矽平臺。
IC 基板和PCB 製造商, 如SEMCO、Unimicron、AT&S 和Shinko,通過板級扇出封裝和有機基板中的嵌入式晶片(無源元件)涉足先進封裝領域,瓜分OSAT 的市場,特別是涉及先進封裝業務。為了保持競爭力,我們將看到未來幾年OSAT 行業出現很多並購交易:大企業合併、2 傢俱有互補性業務的中型企業併購(如純粹的封裝測試廠商之間)和大企業收購小規模的OSAT(或晶圓級封裝企業)。像DecaTechnologies 和LB Semicon 這樣的利基WLP 廠商是極具吸引力的併購對象。
美國和中國之間的貿易緊張局勢可能會影響半導體行業的增長,給供應鏈帶來不確定性。目前,情況仍然不明朗,有很多可能。這取決於是否爆發全面貿易戰,或者是否達成新的貿易協定,或者雙方都做出讓步,亦或維持現狀。這場貿易戰也有可能導致組裝供應鏈從中國大陸轉移到臺灣、韓國和東南亞。
封裝和組裝曾經是OSAT 和IDM 的傳統領域,如今卻出現了範式轉移。來自不同商業模式(晶圓廠、基板/PCB 供應商、EMS/DMs)的廠商正在進入並蠶食OSAT 的市場份額。本報告總結了這些供應鏈的變化及其影響,每個先進封裝平臺都列舉了至少25 家主要封裝供應商的生產情況。對財務業績的深入瞭解幫助我們整體把握技術發展、供應鏈轉移和廠商運營情況之間的關聯性。這份報告介紹並深入分析了2013 -2018 年間排名前25 位的OSAT 廠商的財務狀況;還研究了中美貿易戰及其對半導體供應鏈(包括組裝和封裝)的潛在影響,並考慮是否會出現的明確贏家/輸家局面。(圖3)■