據(jù)知名分析機(jī)構(gòu)Yole報(bào)道,2021 年對(duì)于 Advanced Packaging 來(lái)說(shuō)是豐收的一年,ASE 繼續(xù)主導(dǎo)市場(chǎng)收入,Amkor 緊隨其后。英特爾繼續(xù)位列第三,緊隨其后的是長(zhǎng)電科技和臺(tái)積電。
Yole進(jìn)一步指出,與 2020 年相比,2021 年的收入同比增長(zhǎng)更大,增長(zhǎng)最快的 OSAT 主要是中國(guó)企業(yè)。
高級(jí)封裝 (AP) 市場(chǎng)的總收入在 2021 年達(dá)到 321億美元,預(yù)計(jì) 2027 年將錄得 10% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率 (CAGR) 達(dá)到 572億美元。5G、汽車信息娛樂(lè)/高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS)、人工智能(AI)、數(shù)據(jù)中心和可穿戴應(yīng)用的大趨勢(shì)繼續(xù)推動(dòng) AP 向前發(fā)展。(半導(dǎo)體求職招聘網(wǎng))
在Yole看來(lái),2021 年對(duì)于先進(jìn)封裝來(lái)說(shuō)是豐收的一年,排名前三的 OSAT 以 20% 的同比收入增長(zhǎng)完成了這一年。
Yole 專門從事封裝和組裝的技術(shù)和市場(chǎng)分析師 Stefan Chitoraga表示:“主要 OSAT 的第四季度收入同比增長(zhǎng) 15% 至 26%,環(huán)比增長(zhǎng)在 1% 至 15% 之間。由于尖端節(jié)點(diǎn)的晶體管成本增加以及消費(fèi)者對(duì)更小更薄電子設(shè)備的需求不斷擴(kuò)大,OSAT 發(fā)現(xiàn)了向先進(jìn)封裝轉(zhuǎn)移的價(jià)值機(jī)會(huì)。”
資本支出 (capex) 亮點(diǎn)——投資和擴(kuò)張
在過(guò)去的兩年里,頂級(jí) AP 玩家投資了超過(guò) 2027 年預(yù)計(jì)市場(chǎng)價(jià)值的三分之一。Yole 的季度先進(jìn)封裝監(jiān)控器跟蹤了 2022 年 AP 資本支出排名,預(yù)計(jì)總額將達(dá)到150億美元,比 前一年高出 26%。英特爾和臺(tái)積電仍然是最大的資本支出貢獻(xiàn)者。他們不斷投資于新的先進(jìn)封裝工廠,主要用于 3D 封裝開發(fā)和混合鍵合。
第三名是日月光,日月光將繼續(xù)支持與臺(tái)積電的戰(zhàn)略聯(lián)盟。兩家公司不是競(jìng)爭(zhēng),而是相互支持。臺(tái)積電保證有足夠的可用容量來(lái)避免來(lái)自英特爾的競(jìng)爭(zhēng),而日月光可以確保其作為頂級(jí) OSAT 的主導(dǎo)地位。
Yole在報(bào)告中談到領(lǐng)先的 OSAT 正以全封裝產(chǎn)能運(yùn)行,但仍面臨許多產(chǎn)品線的產(chǎn)能限制。這種情況將持續(xù)到 2022 年。此外,IDM 封裝外包繼續(xù)加速,特別是對(duì)于更先進(jìn)的產(chǎn)品,因?yàn)樗麄兊耐顿Y更側(cè)重于前端擴(kuò)展。總而言之,OSAT 正在放緩他們的引線鍵合產(chǎn)能擴(kuò)張,到 2022 年,資本支出將主要分配給先進(jìn)的封裝和測(cè)試。
中國(guó)的 OSAT 生態(tài)系統(tǒng)
值得注意的是,AP 最大的收入增長(zhǎng)發(fā)生在中國(guó) OSAT 生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部。中國(guó)政府一直在大力投資,因?yàn)樗Ml(fā)展和加強(qiáng)區(qū)域半導(dǎo)體的開發(fā)和供應(yīng)。
Yole在報(bào)告中強(qiáng)調(diào),中國(guó)的Payton Technology、Wafer Level CSP、Chipmore Technology、華潤(rùn)微電子和 Forehope 處于領(lǐng)先地位。政府一直在大力投資,因?yàn)樗Ml(fā)展和加強(qiáng)區(qū)域半導(dǎo)體的開發(fā)和供應(yīng)。如今,前三名的中國(guó)OSAT已躋身世界前十,并貢獻(xiàn)了2021年中國(guó)前10名OSAT收入的85%。
他們指出,中國(guó)OSAT主要投資于先進(jìn)封裝平臺(tái),而不是傳統(tǒng)封裝。領(lǐng)先企業(yè)尤其關(guān)注未來(lái)的高端技術(shù)。
Yole表示,5G 、HPC、汽車和物聯(lián)網(wǎng)等大趨勢(shì)在 2021 年創(chuàng)造了新的需求高度,OSAT 有望在 2021 年實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)增長(zhǎng)和可持續(xù)增長(zhǎng)。
他們還談到,如今,全球晶圓供應(yīng)、基板和引線框架仍然嚴(yán)重短缺,因此與 5G、AI、IoT 和 ADAS 相關(guān)的產(chǎn)品正在延遲。為此Yole 預(yù)計(jì),市場(chǎng)供需將在 2023-2024 年恢復(fù)平衡。
為什么我們需要高性能封裝?
隨著前端節(jié)點(diǎn)越來(lái)越小,設(shè)計(jì)成本變得越來(lái)越重要。高級(jí)封裝 (AP) 解決方案通過(guò)降低成本、提高系統(tǒng)性能、降低延遲、增加帶寬和電源效率來(lái)幫助解決這些問(wèn)題。
高端性能封裝平臺(tái)是 UHD FO、嵌入式 Si 橋、Si 中介層、3D 堆棧存儲(chǔ)器和 3DSoC。嵌入式硅橋有兩種解決方案:臺(tái)積電的 LSI 和英特爾的 EMIB。對(duì)于Si interposer,通常有臺(tái)積電、三星和聯(lián)電提供的經(jīng)典版本,以及英特爾的Foveros。EMIB 與 Foveros 結(jié)合產(chǎn)生了 Co-EMIB,用于 Intel 的 Ponte Vecchio。同時(shí),3D 堆棧存儲(chǔ)器由 HBM、3DS 和 3D NAND 堆棧三個(gè)類別表示。
數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、高性能計(jì)算和自動(dòng)駕駛汽車正在推動(dòng)高端性能封裝的采用,以及從技術(shù)角度來(lái)看的演變。今天的趨勢(shì)是在云、邊緣計(jì)算和設(shè)備級(jí)別擁有更大的計(jì)算資源。因此,不斷增長(zhǎng)的需求正在推動(dòng)高端高性能封裝的采用。
高性能封裝市場(chǎng)規(guī)模?
據(jù)Yole預(yù)測(cè),到 2027 年,高性能封裝市場(chǎng)收入預(yù)計(jì)將達(dá)到78.7億美元,高于 2021 年的27.4億美元,2021-2027 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為 19%。到 2027 年,UHD FO、HBM、3DS 和有源 Si 中介層將占總市場(chǎng)份額的 50% 以上,是市場(chǎng)增長(zhǎng)的最大貢獻(xiàn)者。嵌入式 Si 橋、3D NAND 堆棧、3D SoC 和 HBM 是增長(zhǎng)最快的四大貢獻(xiàn)者,每個(gè)貢獻(xiàn)者的 CAGR 都大于 20%。
由于電信和基礎(chǔ)設(shè)施以及移動(dòng)和消費(fèi)終端市場(chǎng)中高端性能應(yīng)用程序和人工智能的快速增長(zhǎng),這種演變是可能的。高端性能封裝代表了一個(gè)相對(duì)較小的業(yè)務(wù),但對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響,因?yàn)樗菐椭鷿M足比摩爾要求的關(guān)鍵解決方案之一。
誰(shuí)是贏家,誰(shuí)是輸家?
2021 年,頂級(jí)參與者為一攬子活動(dòng)進(jìn)行了大約116億美元的資本支出投資,因?yàn)樗麄円庾R(shí)到這對(duì)于對(duì)抗摩爾定律放緩的重要性。
英特爾是這個(gè)行業(yè)的最大的投資者,指出了35億美元。它的 3D 芯片堆疊技術(shù)是 Foveros,它包括在有源硅中介層上堆疊芯片。嵌入式多芯片互連橋是其采用 55 微米凸塊間距的 2.5D 封裝解決方案。Foveros 和 EMIB 的結(jié)合誕生了 Co-EMIB,用于 Ponte Vecchio GPU。英特爾計(jì)劃為 Foveros Direct 采用混合鍵合技術(shù)。
臺(tái)積電緊隨其后的是 30.5億美元的資本支出。在通過(guò) InFO 解決方案為 UHD FO 爭(zhēng)取更多業(yè)務(wù)的同時(shí),臺(tái)積電還在為 3D SoC 定義新的系統(tǒng)級(jí)路線圖和技術(shù)。其 CoWoS 平臺(tái)提供 RDL 或硅中介層解決方案,而其 LSI 平臺(tái)是 EMIB 的直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。臺(tái)積電已成為高端封裝巨頭,擁有領(lǐng)先的前端先進(jìn)節(jié)點(diǎn),可以主導(dǎo)下一代系統(tǒng)級(jí)封裝。(半導(dǎo)體人才招聘網(wǎng))
三星擁有類似于 CoWoS-S 的 I-Cube 技術(shù)。三星是 3D 堆棧內(nèi)存解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者之一,提供 HBM 和 3DS。其 X-Cube 將使用混合鍵合互連。
ASE 估計(jì)為先進(jìn)封裝投入了 20 億美元的資本支出,是最大也是唯一一個(gè)試圖與代工廠和 IDM 競(jìng)爭(zhēng)封裝活動(dòng)的 OSAT。憑借其 FoCoS 產(chǎn)品,ASE 也是目前唯一具有 UHD FO 解決方案的 OSAT。
其他OSAT 不具備在先進(jìn)封裝競(jìng)賽中與英特爾、臺(tái)積電和三星等大公司并駕齊驅(qū)的財(cái)務(wù)和前端能力。因此,他們是追隨者。