來源:內(nèi)容由半導體行業(yè)觀察(icbank)編譯自「semiconductor」,,謝謝,。2018年,臺積電,、三星電子和Powertech Technology Inc. (PTI)在扇出型封裝領(lǐng)域的投資占了整個行業(yè)資本支出的75%,。臺積電是一家Foundry廠商,三星電子是一家IDM企業(yè),,PTI則是一家OSAT公司。雖然這些參與者的業(yè)務模式不同,,但是他們都在扇出型封裝上有所投入,,只是他們扇出型封裝的解決方案和策略有所不同。這種差異不僅導致扇出型封裝在高端和低端應用上有所分化,,而且在面板級和晶圓級之間也存在著不可避免的成本與性能之爭,。從2019-2024年,扇出型封裝市場價值預計將以19%的復合年增長率(CAGR)增長,,達到3.8億美元,。大多數(shù)業(yè)內(nèi)人士都對扇出型封裝的增長保持樂觀,認為未來其生產(chǎn)率將較目前水平有大幅提高,。例如,,增加的資本支出和研發(fā)支出將使新的扇出型封裝在5G和高性能計算(HPC)應用中得到采用。供應商很依賴這幾家主要制造商來推動扇出型封裝的強勁增長,。他們都有望通過更多突破來向前邁進,。此外,中國的OSAT在投資扇出型封裝上也處于有利位置,。在主流封裝市場當中,,扇出型封裝仍然是一個相對較小的市場,,但它卻可以涵蓋高端高密度的扇出封裝和低端核心扇出封裝的應用。從歷史上看,,扇出型封裝對于電源管理集成電路(PMICs),、射頻(RF)收發(fā)器、連接模塊,、音頻/編解碼器模塊,、雷達模塊和傳感器等應用是必不可少的。蘋果公司的應用處理器引擎(APE)采用了臺積電的inFO-PoP平臺,,推動了扇出型封裝的普及,。但就目前市場形勢而言,行業(yè)對扇出型封裝的熱情已經(jīng)不像臺積電/蘋果(Apple)熱潮期間那么高漲了,。但是,,在高密度扇出型封裝中,臺積電是唯一的領(lǐng)導者,,它不僅將inFO用于APE,,還將其擴展到了令人振奮的新技術(shù)中。如用于第五代(5G)無線通信的天線封裝技術(shù)和用于高性能計算的信息基板,。因此,,扇出型封裝仍然保持了其先進性,成為AiP,,HPC和系統(tǒng)級封裝(SiP)等主流應用程序的主要選擇,。按照這種發(fā)展,預計扇出型晶圓封裝(WLP)的產(chǎn)能將繼續(xù)擴大,。自2016年以來,,三星SEMCO和PTI一直在以不同的策略積極追趕。SEMCO在2018年實現(xiàn)了一個新的里程碑,,三星在其Galaxy智能手表上采用了最新的扇出型面板級封裝(PLP) APE-PMIC,。此外,PTI公司已經(jīng)開始為聯(lián)發(fā)科的PMIC和音頻收發(fā)器生產(chǎn)FOPLP,。展望未來,,制造商在扇出型封裝上的投資在短期內(nèi)將是溫和的,長期內(nèi)則將是強勁的,。無論如何,,新的大批量應用有望推動扇出型封裝市場空間的進一步增長。根據(jù)新增產(chǎn)量帶來的新銷售額,,扇出型封裝的設備和材料收入預計將從2018年的2億美元增長到2024年的7億美元,,復合年增長率超過20%(圖1)。受到市場環(huán)境的影響,,有一些生產(chǎn)商消減了2019年的增長預測,,用于扇出型封裝的投資也相應地有所減少,。不過,設備和材料供應商在扇出型封裝供應鏈中處于有利地位,,可以從長期增長中獲得業(yè)務,。從長遠來看,大趨勢驅(qū)動的需求有望為推動扇出型封裝設備和材料的收入,。圖1所示,,在CAGR超過20%的情況下,用于扇出型封裝的設備和材料收入預計將從2018年的2億美元增長到2024年的7億美元,。扇出型封裝供應商正努力解決降低成本和獲得投資回報(ROI)之間的矛盾,。如果采用FOPLP,F(xiàn)OWLP供應商會擔心成本價格戰(zhàn),,最終使市場供不應求,。由于Core FOWLP正顯露出產(chǎn)能利用不足的跡象,廠商將要面臨投入FOPLP還是FOWLP的選擇,。隨著FOPLP進入市場,,供應過剩的風險越來越被人們所認知。然而,,由于終端客戶對扇出型封裝低成本的要求,,F(xiàn)OPLP的投資動力更足。因此,,一些扇出型封裝廠商仍保持觀望狀態(tài),。在這個十字路口,他們寧愿從確定的業(yè)務中降低獲利,,也不愿接受可能涉及更大投資損失的不確定性,。FOWLP的供應商無法阻止FOPLP供應商參與到市場的競爭。與能支持面板級制造的印刷電路板市場規(guī)模相比,,扇出型封裝市場相對較小,。這迫使FOWLP廠商轉(zhuǎn)向更高端的市場,,而這是FOPLP技術(shù)在短期內(nèi)無法實現(xiàn)的,。例如,隨著高密度扇出封裝應用范圍的擴大,,臺積電的FOWLP供應鏈有望進一步擴大,。與2018年相比,雖然參與FOPLP技術(shù)的廠商增加,,但2019年FOPLP的生產(chǎn)滲透率卻有所下降,。2019年,F(xiàn)OPLP供應商預計將緩慢擴張,,更多的玩家將采用面板封裝,。目前,,這一需求量還不足以證明對面板級封裝的進一步投資是合理的,特別是現(xiàn)有Core FO的產(chǎn)能利用已經(jīng)不充足,。然而,,從長遠來看,F(xiàn)OPLP的擴張預計會增加,,因為新的參與者正在推動低成本的扇出型封裝進入市場,。此外,SEMCO和PTI也已經(jīng)證明了扇出型面板級封裝在技術(shù)上是可行的,。從2018年到2024年,,F(xiàn)OWLP設備在扇出型封裝設備和材料市場的份額預計將下降12%。另一方面,,F(xiàn)OWLP materials,、FOPLP equipment和FOPLP materials的份額預計都將分別增長4%(圖2)。圖2:從2018年到2024年,,F(xiàn)OWLP設備在扇出型設備和材料市場的份額預計將下降12%,。另一方面,F(xiàn)OWLP materials,、FOPLP equipment和FOPLP materials的股份都有望分別增長4%,。現(xiàn)致力于實現(xiàn)FOWLP封裝商業(yè)化的OSAT包括ASE、Amkor,、JCET(包括STATS ChipPAC和江陰長電先進封裝(JCAP)),、Deca和Nepes。追求扇出封裝技術(shù)的OSAT還包括Amkor Korea,、ASE,、Deca、Huatian和Siliconware Precision Industries Ltd (SPIL),。越來越多的OSAT參與到FOWLP中;它們是Core FO的主要貢獻者,,盡管他們的發(fā)展水平不同,但它們都是以批量生產(chǎn)為目標的,。FOWLP供應鏈更簡單,,它由在半導體行業(yè)有經(jīng)驗的參與者所控制。與倒裝芯片球柵陣列(FCBGA)不同,,它需要設計層面上的合作,。FOWLP涉及中端基礎(chǔ)設施中封裝,組裝和測試的簡化和整合,,而生產(chǎn)成本主要在晶圓廠中,。FCBGA需要基板供應商和晶圓廠的產(chǎn)能,以進行再分布層(RDL),,晶圓凸塊以及組裝和測試,。相比之下,,F(xiàn)OWLP只需要組裝、RDLs晶圓廠和晶圓凸點測試,。因此,,F(xiàn)OWLP帶來了價值鏈的轉(zhuǎn)移。自2016年以來,,臺積電一直是高密度扇出封裝的唯一貢獻者,,它采用了獨特的策略(圖3)。臺積電不僅是前端(FE)的先進代工廠,,還是后端(BE)的高端封裝廠,。這種商業(yè)模式將繼續(xù)創(chuàng)造新的價值。臺積電的InFO為蘋果iPhone封裝高端APE,,因此高密度扇出型封裝這種新市場出現(xiàn)了,。InFO-oS技術(shù)現(xiàn)已用于小批量制造(LVM)中的HPC,還為服務器開發(fā)了InFO-MS(基板上的內(nèi)存),,也為5G開發(fā)了InFO-AiP,。圖3:臺積電、三星電子和Powertech Technology Inc.是扇出型封裝領(lǐng)域的三家關(guān)鍵企業(yè),。SEMCO是第二大扇出型封裝的競爭者,,這也是三星電子IDM模式中的一部分。三星在設計,,內(nèi)存,,邏輯,封裝,,芯片組組裝和最終產(chǎn)品方面發(fā)揮了重要作用,,因此可以在其內(nèi)部推動扇出型封裝的突破。作為三星集團的一部分,,SEMCO要貢獻差異化但成本低廉的技術(shù),。在2018年,SEMCO通過為三星Galaxy Watch推出具有扇出型嵌入式面板級封裝(ePLP)PoP技術(shù)的APE-PMIC設備,,實現(xiàn)了新的里程碑,。SEMCO將繼續(xù)為具有成本效益的高密度扇出封裝進行創(chuàng)新,以便再次與臺積電競爭蘋果的封裝和FE業(yè)務,。在未來的幾年中,,SEMCO的高密度扇出封裝有望首先在三星的智能手機中使用,。除了,,SEMCO和三星電子之間的重組可能有利于三星成為FE + BE整體解決方案的提供商。這將助力SEMCO與臺積電爭奪蘋果APE和封裝業(yè)務,。目前,,PTI已成功獲得了聯(lián)發(fā)科技在汽車雷達應用領(lǐng)域的業(yè)務,。高通公司和聯(lián)發(fā)科將繼續(xù)以較低的價格向OSAT要求中高端設備。隨著新的大趨勢應用程序要求更多的功能和更短的路由路徑,,具有多個die的較大封裝(例如處理器與內(nèi)存的組合)是理想的選擇,。對于無晶圓廠的公司,IDM和代工廠來說,,PTI是一個不錯的選擇,,因為它已經(jīng)是存儲器封裝方面的專家,并且是FOPLP的推動者,。PTI正在投資16億美元建立一個新的FOPLP fab,,我們可以期待它在未來幾年成為核心FO FOPLP技術(shù)的一個具有成本效益的領(lǐng)導者。扇出封裝技術(shù)(圖4)不僅是解決間距尺寸上的芯片-封裝相互作用(CPI)不匹配問題的橋梁,;它也是一個可以在所需的封裝尺寸和設計中實現(xiàn)功能的異構(gòu)集成,,可能用于5G毫米波以及云數(shù)據(jù)服務器應用程序的可行性解決方案。芯片優(yōu)先的扇出解決方案在市場上仍然很成熟,。自2009年以來,嵌入式晶圓級球柵陣列(eWLB)一直是核心市場上最著名的扇出封裝技術(shù),。它悠久的歷史和經(jīng)過設備驗證的資格為客戶提供了信心,,因此一直在被采用。它已經(jīng)被認為是單模封裝的成熟工藝,,并且可能是嵌入式系統(tǒng)級封裝(SiP)制造的良好解決方案,,其產(chǎn)品已經(jīng)嵌入了多個die和眾多無源器件。由于有多個授權(quán)商,,所以可以進行多源開發(fā),。這是為終端客戶提供服務的關(guān)鍵,特別是為手機市場等需求大的客戶提供服務,。重新分布芯片封裝(RCP)技術(shù)在die shift方面具有更好的性能,,因此,光刻步驟更容易,,并且分辨率更高,。但是,與eWLB相比,,它缺乏許可證持有者和成本競爭力,。盡管憑借恩智浦產(chǎn)品組合取得了一些成功,但它正在逐漸消失,。臺積電一直保持著高密度扇出封裝技術(shù)的領(lǐng)先地位,,并通過大批量生產(chǎn)蘋果采用InFO封裝的最新APE,進一步推廣了該技術(shù)。此外,,臺積電還在為高性能PC應用中的高性能設備推出了InFO- os,。扇出天線封裝(FO-AiP)已引起扇出封裝參與者的興趣。使用扇出封裝,,嵌入式RF芯片將受到較少的干擾,。以這種方式,可以為FO-AiP創(chuàng)造額外的性能值,。此外,,扇出封裝可以采用TSMC上的內(nèi)存基板,也可以采用PTI,。這將成為2.5D中介層的替代方案,。FOWLP的關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢是能夠在保持薄型的同時靈活地將芯片集成在一起。它可以取代2.5D中介層在基板上具有精細的線/間距(L / S)FO封裝功能,。它還可以取代倒裝芯片和先進的基板工藝,。PLP必須創(chuàng)建新的生產(chǎn)基礎(chǔ)架構(gòu),因為前端設備無法為此目的而重復使用,。PLP可以利用WLP的知識和基礎(chǔ)設施,,并采用印刷電路板/平板顯示器(FPD)/光伏工業(yè)設備來實現(xiàn)。但這并不簡單,,因為需要進行一些重新設計,,但是這種情況正在發(fā)生。
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