近期,意法半導(dǎo)體(STM)、德州儀器(TI)、瑞薩(Renesas)接連對未來一段時間全球IC市場做出預(yù)測,普遍認(rèn)為需求不振,整體市場情況不太樂觀。
作為芯片應(yīng)用大戶,智能手機(jī)的銷量持續(xù)低迷,從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,全球智能手機(jī)連續(xù)四個季度下滑,中國手機(jī)市場更是六連跌,DIGITIMES Research發(fā)布的大陸市場智能手機(jī)AP(應(yīng)用處理器)報告顯示,今年Q4季度國內(nèi)智能手機(jī)AP應(yīng)用處理器出貨量只有2.156億,雖然同比增長3.1%,但是環(huán)比下降4.6%,要知道Q4季度本該是全年中銷量最好的一個季度。
在這樣的行業(yè)背景下,有消息傳出,全球的IDM大廠在主流的通通信、消費(fèi)類電子等應(yīng)用的芯片封測需求逐步放緩,2019年也很難出現(xiàn)高成長。
全球的IC封測廠商和業(yè)務(wù)主要集中在中國大陸和臺灣地區(qū),在市場需求不振的情況下,大家都在需求新的封測技術(shù)和應(yīng)用增長點(diǎn),以求占據(jù)先機(jī)。另外,中美的貿(mào)易爭端將會對大陸的封測業(yè)造成一定的影響,部分業(yè)務(wù)可能轉(zhuǎn)單到臺灣地區(qū),相關(guān)情況還需要持續(xù)關(guān)注。
封測業(yè)要面對的變數(shù)
看一下大陸地區(qū)的長電科技、通富微電、華天科技和晶方科技這4家封測行業(yè)的代表企業(yè)在今年第三季度的財務(wù)數(shù)據(jù)情況:營收方面,這4家的合計營收為107.05億元,同比增長1.26%,同比增速在最近10個季度中一直保持為正,整體營收規(guī)模趨于平穩(wěn),增速逐漸放緩。而在純利潤方面,這4家封測企業(yè)的凈利潤合計約為2.15億元,同比增速為-27.14%,增速自2016年Q3以來首次出現(xiàn)負(fù)值。環(huán)比Q2季度增速為-10.52%。
由此可見,在大陸地區(qū),封測行業(yè)受行業(yè)周期性波動影響,需求端出現(xiàn)疲軟,致使封測企業(yè)的產(chǎn)能利用率下降,從而影響了業(yè)績表現(xiàn)。
此外,受到中美貿(mào)易爭端的影響,2019年美國很可能將啟動征收25%關(guān)稅的措施,這樣,一部分封測訂單將從大陸轉(zhuǎn)向臺灣地區(qū),顯然將對大陸地區(qū)的封測企業(yè)業(yè)績產(chǎn)生影響。不過美國的這種懲罰性關(guān)稅策略影響的不只是中國大陸相關(guān)企業(yè),對全球的封測供需鏈都會有負(fù)面影響,其中包括美國的相關(guān)企業(yè)。
由于很多歐美IDM或Fabless已將越來越多的封測訂單交給中國大陸企業(yè),以貼近本地化生產(chǎn)、銷售和服務(wù),據(jù)悉,在大陸封測企業(yè)訂單中,有30%來自本土客戶,另外的70%則來自歐美、日韓,以及臺灣地區(qū)的芯片企業(yè),如果這些訂單轉(zhuǎn)給臺灣地區(qū)的封測企業(yè),就必須從新調(diào)整其策略、成本、運(yùn)營以及客戶關(guān)系,這樣會帶來不小的時間和資源成本壓力。此外,歐美的IDM和封測企業(yè)也將越來越多地在中國大陸建封測廠,如果美國啟動關(guān)稅措施,則必定會對這些中國大陸的外資封測廠接單產(chǎn)生影響。
新技術(shù)驅(qū)動
Yole數(shù)據(jù)顯示,2017年全球先進(jìn)封測產(chǎn)值超過200億美元,接近全球封測市場總值的一半。 由于可以提高封裝效率、降低成本、提供更好的性價比,先進(jìn)封裝將是未來封測行業(yè)的主要發(fā)展方向。
先進(jìn)封裝主要是指倒裝(Flip Chip)、凸塊(Bumping)、晶圓級封裝(Wafer level package)、2.5D封裝、3D封裝(TSV)等技術(shù)。先進(jìn)封裝在誕生之初只有WLP、2.5D和3D這幾種,近年來,先進(jìn)封裝向各個方向快速發(fā)展,而每個開發(fā)相關(guān)技術(shù)的公司都將自己的技術(shù)獨(dú)立命名,如臺積電的InFO、CoWoS,日月光的FoCoS,Amkor的SLIM、SWIFT等。大量的新名詞和商標(biāo)被注冊,導(dǎo)致行業(yè)出現(xiàn)大量不同種類的先進(jìn)封裝,實(shí)際上很多先進(jìn)封裝技術(shù)只有微小的區(qū)別,很多只是名稱不同而已,技術(shù)本身無實(shí)質(zhì)性差別。
Wafer Bumping(晶圓凸塊)技術(shù)是先進(jìn)封裝技術(shù)的重要步驟。 在芯片集成度越來越高的大背景下,單位面積芯片上的連線長度越來越長,為了獲得更低的連線時延,保證電路的性能,封裝時“以點(diǎn)帶線”是必經(jīng)之路,而Bumping是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)封裝“以點(diǎn)帶線”連接的核心技術(shù)。因此,Wafer Bumping 的市場的變化也直接反映了先進(jìn)封裝市場的情況。
據(jù)Tech Search統(tǒng)計,2016年,Wafer Bumping領(lǐng)域全球300mm晶圓產(chǎn)能約為1400萬片,而200mm及以下晶圓產(chǎn)能約800萬片。
Yole預(yù)測,2017——2022 年,全球先進(jìn)封裝技術(shù):2.5D&3D,F(xiàn)an-out,F(xiàn)lip-Chip的收入年復(fù)合增長率分別為28%、36%和8%,而同期全球封測行業(yè)收入年復(fù)合增長率為3.5%,明顯領(lǐng)先于傳統(tǒng)封裝市場。
下面看一下大陸地區(qū)的先進(jìn)封裝發(fā)展情況。
2017年中國大陸封測行業(yè)的先進(jìn)封裝產(chǎn)值僅占全球先進(jìn)封裝總值的11.9%,相關(guān)封測企業(yè)在 2018年也將在先進(jìn)封裝技術(shù)上加速提高產(chǎn)能,主要以Flip Chip和FOWLP為主。
在 2017 年十大封測廠商收入排名中,中國大陸的長電科技在收購星科金鵬之后躍居第3 位。近兩年,中國大陸的封測業(yè)發(fā)展迅速,實(shí)力提升明顯,并購案頻出,除了長電科技并購星科金鵬以外,華天科技收購了美國的FCI,通富微電收購了AMD蘇州及檳城兩家子公司的股權(quán)。這三次跨界并購使得中國大陸的封測行業(yè)再上一層樓,迅速與國際水平接軌。
2015年以前,只有長電科技能夠躋身全球前十,而在2017年,三家封測企業(yè)營收分別增長 25%、28%、42%。長電科技一躍成為全球OSAT行業(yè)中收入的第3名,由TrendForce旗下拓墣產(chǎn)業(yè)研究院給出的2018上半年全球十大封測廠榜單中,華天科技和通富微電兩家企業(yè)分列 6、7位。
在技術(shù)儲備方面, 在大陸三大龍頭封測企業(yè)當(dāng)中,長電科技的先進(jìn)封裝技術(shù)優(yōu)勢最為突出。據(jù)悉,其掌握了Fan-out eWLB(embedded wafer level BGA),WLCSP(wafer-level chip scale packaging),SiP,Bumping,PoP(package on package)等高端封裝技術(shù),據(jù)Yole統(tǒng)計,2017年,長電科技先進(jìn)封裝市占率達(dá)到7.8%,僅此于Intel的12.4%和SPIL的11.6%。
新的應(yīng)用增長點(diǎn)
除了技術(shù)驅(qū)動之外,新興應(yīng)用也是封裝企業(yè)謀求下一步發(fā)展的重要抓手。
全球半導(dǎo)體行業(yè)將在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G應(yīng)用領(lǐng)域迎來快速增長,終端市場正在經(jīng)歷越來越多樣化和分布式特征,比如智能汽車、智能城市、智能醫(yī)療和AR/VR等。
以人工智能為例,OS 廠商、EDA、IP 廠商、芯片廠商都在2017年針對AI應(yīng)用推出新一代的架構(gòu)與產(chǎn)品規(guī)劃。如AI在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用(包括自動駕駛和電動車)將消耗大量半導(dǎo)體制造和封測產(chǎn)能。
5G時代,數(shù)據(jù)的傳輸速度比4G時代快10倍以上,對通信芯片的處理速率要求也更高。以 400G網(wǎng)絡(luò)處理芯片為例, 雖然芯片制造工藝從28nm邁入14nm時代使得各類規(guī)格指標(biāo)有所改善,但是僅憑芯片制造工藝上的進(jìn)步已不能解決400G網(wǎng)絡(luò)處理面臨的高帶寬問題。而高密度集成封裝技術(shù)和晶圓級封裝工藝的進(jìn)步能夠在兼顧成本的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提升通信芯片的性能,因此,封測企業(yè)在加大 FBGA、PBGA、SIP模組、PSIP模組、通信模塊-LGA、倒裝通信模塊等高密度集成電路及模塊封裝技術(shù)的投入。而物聯(lián)網(wǎng)時代對各類芯片的要求是“體積更小,功耗更低”。
據(jù)統(tǒng)計,2014——2019年,傳統(tǒng)打線封裝年復(fù)合增長率在2.4%左右,維持緩慢增長。但先進(jìn)封裝則表現(xiàn)出較為強(qiáng)勁的增長勢頭,先進(jìn)封裝將繼續(xù)主導(dǎo)解決計算和通信領(lǐng)域的高端邏輯器件和存儲需求,并進(jìn)一步滲透至高端消費(fèi)類、移動領(lǐng)域的模擬和射頻市場,同時還劍指不斷增長的汽車和工業(yè)細(xì)分市場。到2020年,先進(jìn)封裝市場規(guī)模有望達(dá)到193億美金,將超過傳統(tǒng)打線封裝市場。
高性能處理器和圖像處理芯片驅(qū)動了封裝技術(shù)從傳統(tǒng)的打線封裝到倒裝(Flip Chip)的發(fā)展,目前倒裝已成為現(xiàn)今封裝中占比最高的技術(shù)。但隨著手機(jī)高性能處理器以及HPC的發(fā)展,將進(jìn)一步推動倒裝向 Fan-out 的發(fā)展。
SiP方面,相比SoC,SiP能更好地迎合更為復(fù)雜多樣的下游需求,因此未來有成為主流的趨勢。據(jù)Allied Market Research預(yù)測,未來SiP市場將迎來在消費(fèi)、汽車、通信、工業(yè)等板塊的同步增長,預(yù)計整個SiP市場規(guī)模在2022年達(dá)到300億美元,2017——2022年的年復(fù)合增長率達(dá)9.23%。
另外,近兩年8英寸晶圓代工呈現(xiàn)出了強(qiáng)勁的市場需求態(tài)勢,這主要是源于功率器件、電源管理 IC、影像傳感器、指紋識別芯片和顯示驅(qū)動IC等的增長。據(jù)統(tǒng)計,功率分立器件約占8英寸晶圓應(yīng)用的16%,IDM的模擬芯片占23%、邏輯芯片和MEMS等占剩下的14%。

圖源:Yole Developpement
8英寸晶圓廠漲價主要反映出模擬芯片、分立器件的旺盛需求。根據(jù) IC Insights 的統(tǒng)計,2017——2021年汽車電子和工業(yè)半導(dǎo)體將成為IC細(xì)分市場中增速最快的兩大領(lǐng)域,復(fù)合增長率分別高達(dá)12.5%和8.1%。而汽車電子和工業(yè)半導(dǎo)體均會形成對模擬芯片和分立器件的強(qiáng)勁需求。汽車電子尤其提升了對功率半導(dǎo)體MOSFET和IGBT 的需求,工業(yè)半導(dǎo)體除了模擬芯片和功率器件外,還會形成對傳感器、MCU等邏輯芯片的旺盛需求。
由于汽車電子化程度越來越高,自動駕駛又是發(fā)展趨勢,因此,各類車用芯片需求將持續(xù)提升,包括車聯(lián)網(wǎng)MCU、車用CIS元件等,據(jù)此,臺灣地區(qū)的封測廠商,如欣銓、京元電、勝麗、日月光等都在積極布局車用芯片封測商機(jī),特別是爭取IDM大廠訂單。
其中,欣銓有望受惠于臺積電拿下瑞薩車用MCU晶圓代工大單,由于需求量很大,需要大量后端測試產(chǎn)能,這成為了欣銓近期擴(kuò)產(chǎn)布局重點(diǎn),其南京測試廠位于臺積電廠房對面,能夠發(fā)揮群聚效應(yīng)。
在車用CMOS圖像傳感器方面,安森美、Sony等國際大廠一直在積極拓展車用電子市占率,這給勝麗等專攻CIS元件封裝的廠商提供了不少商機(jī)。
除了汽車電子和工業(yè)半導(dǎo)體外,無線充電市場對電源IC和MOSFET有大量需求,是未來8英寸晶圓需求的一個潛在增長點(diǎn)。據(jù)國際電子商情調(diào)查,未來無線充電發(fā)射端市場有望增長 5-6 倍,接收端市場也將隨著國內(nèi)智能手機(jī)大廠搭配無線充電功能手機(jī)的發(fā)布而興起。這個巨大市場的爆發(fā)將對電源IC、MOSFET等創(chuàng)造大量需求。
8英寸晶圓廠的主要產(chǎn)品是模擬電路、功率半導(dǎo)體(MOSFET/IGBT)、邏輯芯片(MCU等)、CMOS傳感器和MEMS等產(chǎn)品,而模擬電路和功率半導(dǎo)體主要采用打線封裝(Wire Bonding)和晶圓級封裝(WLCSP),并且,WLCSP的技術(shù)趨勢越來越突出,具有良好的發(fā)展前景。
大陸企業(yè)方面,以長電科技為例,該公司歷時一年的定增預(yù)案終于落下帷幕,于9月1日宣布向國家產(chǎn)業(yè)基金,芯電半導(dǎo)體和金投領(lǐng)航3家特定投資者增發(fā)約2.4億股普通股,募集資金總額約為36億元。
據(jù)悉,長電此次募投項(xiàng)目之一是擴(kuò)充先進(jìn)封裝技術(shù)的產(chǎn)能,形成 Bumping、WLCSP等通信與物聯(lián)網(wǎng)IC中道封裝年產(chǎn)82萬片Bumping、47億顆芯片封裝的生產(chǎn)能力。此外,該公司也計劃形成Bumping、WLCSP等通信與物聯(lián)網(wǎng)IC中道封裝年產(chǎn)82萬片Bumping、47億顆芯片封裝的生產(chǎn)能力,為即將到來的5G通訊和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展機(jī)遇提前布局。
結(jié)語
綜上,受市場和政策影響,在接下來的一年里,中國IC封測業(yè)很可能會迎來一個調(diào)整期,就看誰對新技術(shù)和新應(yīng)用布局早、布局的好了。
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