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先進(jìn)封裝材料之爭(zhēng) | ABF載板市場(chǎng)反彈在即,龍頭開(kāi)啟第二增長(zhǎng)曲線,國(guó)產(chǎn)加速有望打破封鎖

2024/09/28
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據(jù)未來(lái)半導(dǎo)體統(tǒng)計(jì),2023 Q2 是ABF載板景氣最差的一季。但下半年ABF載板廠的營(yíng)收將逐步重回成長(zhǎng)軌道。2023全年ABF載板需求將達(dá)3.45億片。ABF供應(yīng)商均認(rèn)為,Chiplet、先進(jìn)封裝AI與伺服器等發(fā)展都會(huì)驅(qū)動(dòng)ABF載板產(chǎn)能擴(kuò)張。2023~2025年ABF載板市場(chǎng)將規(guī)模增長(zhǎng)。在2021-2023投入拓展的廠商將在復(fù)蘇期重新瓜分ABF市場(chǎng)。但整體而言,到2025年之前ABF載板仍處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。

圖源:cnBeta、AnandTech、Qualcomm、iphoneislam

圖源:南亞電路

ABF,(Ajinomoto Build-up Film,味之素堆積膜),名字來(lái)源于一家生產(chǎn)絕緣材料的日本公司味之素,由英特爾在20世紀(jì)90年代末推出,使其開(kāi)發(fā)了更強(qiáng)大的微處理器。ABF基板由環(huán)氧樹(shù)脂/苯酚硬化劑、氰酸酯/環(huán)氧樹(shù)脂和帶有熱固性烯烴的氰酸酯制成,其特性伴隨趨勢(shì)需求精進(jìn):

    ABF載板引腳數(shù)量多,傳輸速率高、線路較精密、導(dǎo)電性好、不需要熱壓過(guò)程,適合高腳數(shù)高傳輸IC,廣泛應(yīng)用于5G、AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的高性能計(jì)算芯片的FC封裝;從封裝材料成本來(lái)看,高端倒裝IC載板的成本占比高達(dá)70%~80%,成為先進(jìn)封裝工藝價(jià)值最高的材料,ABF載板成為FC-BGA封裝的標(biāo)準(zhǔn)配置;隨著高性能運(yùn)算性能快速提升,這就要求不斷研發(fā)具有不同性能的ABF絕緣樹(shù)脂,改進(jìn)產(chǎn)品特性以滿(mǎn)足新興客戶(hù)要求的加工技術(shù)以及反復(fù)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證;智能手機(jī)功能復(fù)雜化和5G高頻通信傳輸要求, ABF絕緣材料的熱穩(wěn)定、散熱和低介電等特性將更為重要,目前ABF材料易受熱脹冷縮影響,可靠性較低。

圖源:Ajinomoto

觸底反彈開(kāi)辟更強(qiáng)的應(yīng)用市場(chǎng)

隨著半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝逼近物理極限,芯片向SoC方向發(fā)展加速異構(gòu)集成技術(shù)趨向成熟, ABF已經(jīng)發(fā)展成為高端IC載板主要的增層材料。高性能計(jì)算成為近年驅(qū)動(dòng)ABF載板市場(chǎng)成長(zhǎng)的主要因素。先進(jìn)封裝技術(shù)推升對(duì)ABF載板產(chǎn)能的消耗,導(dǎo)入2.5/3DIC高端技術(shù)的產(chǎn)品,未來(lái)有機(jī)會(huì)進(jìn)入量產(chǎn)階段,勢(shì)必帶來(lái)更大的成長(zhǎng)動(dòng)能。

以FC-BGA為主流的先進(jìn)封裝技術(shù)顯著提升高階芯片效能,對(duì)所需的ABF載板更加復(fù)雜化。從面積、層數(shù)與制作難度上,臺(tái)積電的CoWoS技術(shù)、Intel的EMIB技術(shù)都消耗了大量高階ABF產(chǎn)能;

HPC/AI 服務(wù)器作為高性能計(jì)算平臺(tái),芯片組采用異構(gòu)平臺(tái)方案, ABF 載板面積顯著增加。以一臺(tái)1800億參數(shù)的GPT-3.5大型模型,需要的GPU晶片數(shù)量高達(dá)二萬(wàn)顆,未來(lái)GPT大模型商業(yè)化所需的GPU晶片數(shù)量甚至?xí)^(guò)三萬(wàn)顆,每一顆晶片都需要搭載ABF載板,需求量未來(lái)成長(zhǎng)可期。

2023年蘋(píng)果已經(jīng)開(kāi)始規(guī)劃第二代AR/MR頭戴裝置配備雙CPU,并且雙CPU都將使用ABF載板。將于2024年下半年出貨。據(jù)預(yù)測(cè),2023/2024/2025年,蘋(píng)果AR/MR裝備出貨量分別有望達(dá)300萬(wàn)部、800-1000萬(wàn)部與1500–2000萬(wàn)部,對(duì)應(yīng)ABF載板需求600萬(wàn)片/1600-2000萬(wàn)片/3000-4000萬(wàn)片。

ABF載板并未因產(chǎn)業(yè)周期下行而減少投資擴(kuò)產(chǎn)。韓國(guó)、日本和中國(guó)大陸及中國(guó)臺(tái)灣的ABF載板商正積極拓建工廠、提升產(chǎn)能。目前,在行業(yè)觸底之際,高性能運(yùn)算、新能源電動(dòng)車(chē)、5G、AI、IoT 等新興應(yīng)用將助推ABF反彈。英特爾、AMD、Nvidia?等主要半導(dǎo)體公司都依賴(lài)更多 ABF 基板來(lái)生產(chǎn)芯片,正積極與全球ABF載板制造商簽訂至2023-2025年的長(zhǎng)期合同,以避免ABF供應(yīng)不足對(duì)下一代芯片產(chǎn)品的推出造成影響。

這也導(dǎo)致ABF載板價(jià)格飆升了30%-50%。花旗集團(tuán)分析師預(yù)測(cè),到2024年,供應(yīng)預(yù)計(jì)將以16%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng),而需求預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)18%至19%。

ABF載板全球競(jìng)爭(zhēng)格局,日本最具競(jìng)爭(zhēng)力

ABF載板項(xiàng)目技術(shù)難度高、投資周期長(zhǎng)、行業(yè)進(jìn)入壁壘高、競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)固化。

傳統(tǒng)BT載板在2-4層,無(wú)法滿(mǎn)足高階運(yùn)算的層數(shù)需求。當(dāng)前,ABF載板主流層數(shù)將由10層提升至12-14 層。就技術(shù)層次來(lái)說(shuō),欣興可做到32層,景碩14層、南電8-16層,大陸企業(yè)尚無(wú)可公開(kāi)報(bào)道的10層以上的產(chǎn)品突破(可反饋)

圖源:三星電機(jī)

另外,從線路細(xì)密度上,BT載板線路在12 微米以上,ABF線路細(xì)密度進(jìn)入6-7微米,在2025年正式進(jìn)入5微米的競(jìng)爭(zhēng);常規(guī)BT載板尺寸基本是幾毫米,AB 載板常見(jiàn)的有35mmX35mm、100mmx100mm甚至200X200mm?的整合性芯片,多用于AI與高性能運(yùn)算。中國(guó)大陸有深南、越亞、興森、華進(jìn)等具備小批量生產(chǎn)線寬/線距為15/15μm FCBGA封裝基板的能力(可反饋),離全球大廠仍有差距。

全球IC載板供給市場(chǎng)上,ABF載板主要被中國(guó)臺(tái)灣、日本、韓國(guó)廠商壟斷。據(jù)中國(guó)臺(tái)灣工研院產(chǎn)科所的數(shù)據(jù)顯示,2022年全球前十大載板廠高度集中,占了全球84.8%的產(chǎn)值。具體來(lái)看,前五大載板廠分別為欣興(17.7%)、南電(10.3%)、日廠Ibiden(9.7%)、韓廠SEMCO(9.1%)、日廠Shinko(8.5%),五家載板廠合計(jì)占一半以上的全球份額。據(jù)Prismark此前測(cè)算,深南電路、安捷利美維、珠海越亞、興森科技四大內(nèi)地基板廠商市場(chǎng)占比僅約為6%。中國(guó)大陸廠商的市場(chǎng)份額較小,仍以BT載板為主。在ABF載板等高端產(chǎn)品領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)化率極低。

近年AI、HPC 快速發(fā)展,對(duì)FC BGA 需求擴(kuò)大,日本和中國(guó)臺(tái)灣都在提高其ABF 載板比重,中國(guó)臺(tái)灣 ABF 載板占整體IC 載板比重約達(dá)65%,日本約為70%。中國(guó)臺(tái)灣目前雖在載板產(chǎn)能上較為領(lǐng)先,但日本除了具備量產(chǎn)能力外,在載板材料(ABF、BT)、高階特化品(干膜、藥水、油墨等) 與關(guān)鍵制程設(shè)備(曝光機(jī)、雷鉆機(jī)、檢測(cè)機(jī)等) 也居領(lǐng)導(dǎo)地位,因此若從整體產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,日本載板產(chǎn)業(yè)最具競(jìng)爭(zhēng)力。

日本味之素壟斷ABF載板核心原材料

隨著處理器越來(lái)越小,速度越來(lái)越快,印刷電路板制造商需要更好的絕緣材料來(lái)保持性能,這也是ABF誕生的直接需求,ABF 有助于這些微米級(jí)電路的形成。

1996年,味之素決定啟動(dòng)ABF技術(shù)項(xiàng)目,在四個(gè)月就完成了原型和樣品的開(kāi)發(fā)。但直到1998年都依然無(wú)法找到市場(chǎng),團(tuán)隊(duì)面臨解散的困境。但研發(fā)團(tuán)隊(duì)么有放棄,仍在改進(jìn)ABF性能。直到1999年,團(tuán)隊(duì)將最新的ABF樣品交給一家致力于打造高性能計(jì)算的前瞻性半導(dǎo)體廠商,并在這家伯樂(lè)公司的帶動(dòng)下,ABF在千禧年后應(yīng)用于各類(lèi)半導(dǎo)體芯片制造環(huán)節(jié),并被整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)所接受。

ABF膜有三層結(jié)構(gòu):支撐介質(zhì)(PET)、ABF樹(shù)脂、保護(hù)膜 圖源:Ajinomoto

味之素團(tuán)隊(duì)在苦尋市場(chǎng)的三年時(shí)間里,始終堅(jiān)信仍然ABF膜有市場(chǎng)潛力,構(gòu)建知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系,不斷提高技術(shù)壁壘。如今,在ABF膜市場(chǎng),味之素獨(dú)霸天下,擁有擁有95%以上的市占率。但只此一家難以滿(mǎn)足全球供應(yīng)產(chǎn)能,這也是造成ABF載板短缺的“禍根”。一家日本味精企業(yè),就這樣卡住了全球半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)的脖子。

隨著對(duì)用于PC的CPU和用于數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器的需求的增加,安全性也在穩(wěn)步增長(zhǎng)。為了進(jìn)一步擴(kuò)大業(yè)務(wù),于2016年在硅谷成立了味之素精細(xì)技術(shù)美國(guó)公司。ABF用作高性能半導(dǎo)體 (CPU) 的絕緣材料。目前,味之素 ABF膜占據(jù)全球主要個(gè)人電腦用絕緣膜近100%的市場(chǎng)份額。2022財(cái)年,公司約有60%的ABF輸出將用于高端數(shù)據(jù)中心服務(wù)器,預(yù)計(jì)到2030財(cái)年這一比例將達(dá)到75%至85%。

使用說(shuō)明:在基板上層壓后,通過(guò)各種工藝形成布線?圖源:Ajinomoto

針對(duì)液體樹(shù)脂涂布過(guò)程中出現(xiàn)印刷不規(guī)則和氣泡導(dǎo)致成品率下降、需要自由控制導(dǎo)體厚度、消除半加成工藝中去除銅箔等步驟等難題,味之素ABF增塑膜可以有效改善這些難題,且擁有競(jìng)品比較優(yōu)勢(shì)。

    • 與液體涂料相比可以消除液體樹(shù)脂涂布過(guò)程中由于氣泡和印刷不規(guī)則造成的良率損失;與樹(shù)脂涂層銅箔(RCC)比較,有利于形成精細(xì)圖案、易于蝕刻、易于激光加工;與光通孔材料相比,有卓越的設(shè)計(jì)自由度。當(dāng)堆疊多個(gè)絕緣層時(shí),不僅可以在1-2層之間完成通孔加工,還可以在1-3層之間完成通孔加工。

目前ABF膜有四大種類(lèi),分為GX-92(標(biāo)準(zhǔn)型)、GX-T31(低表面粗糙度、低CTE)、GZ-41(低表面粗糙度、低CTE、高Tg)、GL-102(低表面粗糙度、低介電損耗角正切、低CTE、高Tg)。

為不得罪天下人,味之素持續(xù)執(zhí)行擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,2022 年已投入10億日?qǐng)A,2023 年再投入170 億日?qǐng)A,進(jìn)一步提升ABF膜的產(chǎn)量規(guī)劃以滿(mǎn)足全球友商對(duì)先進(jìn)封裝的需求。針對(duì)下一代計(jì)算,味之素也在研究神經(jīng)計(jì)算、量子計(jì)算以及光計(jì)算的相關(guān)材料。

精準(zhǔn)卡位,挑戰(zhàn)霸主,“秦膜”上線

面對(duì)味之素壟斷ABF原材料市場(chǎng)的神話,恐被來(lái)自中國(guó)的上市企業(yè)——天和防務(wù)打破。對(duì)標(biāo)IC載板關(guān)鍵的ABF材料,2023年2月,天和防務(wù)推出“秦膜”系列高性能介質(zhì)膠膜,給出了芯片基礎(chǔ)材料領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化替代解決方案。

2023年6月天和防務(wù)在接受機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)表示,由天和防務(wù)子公司天和嘉膜生產(chǎn)和銷(xiāo)售的“秦膜”系列高性能介質(zhì)膠膜采用領(lǐng)先的無(wú)溶劑膠膜制備技術(shù)產(chǎn)品可用于生產(chǎn)高性能覆銅板材料,性能可以達(dá)到味之素公司生產(chǎn)的ABF膜的對(duì)標(biāo)型號(hào),可用于FC-BGA封裝。

據(jù)天和防務(wù)2022年報(bào)資料,在2022年,子公司西安天和嘉膜工業(yè)材料有限責(zé)任公司面向新的市場(chǎng)機(jī)遇,完成了類(lèi)ABF膜的IC載板增層膠膜的中試和小批量試產(chǎn),并計(jì)劃于2023年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。我們期待天和秦膜系列無(wú)溶劑介質(zhì)膠膜在IC封裝膠膜領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。

伊帕思致力于先進(jìn)半導(dǎo)體封裝材料的研究,在BT基板材料和類(lèi)ABF膜領(lǐng)域積累了豐富研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),為IC封裝及Mini&Micro LED顯示產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)先進(jìn)的半導(dǎo)體基材及解決方案。公司于2022年9月初在江門(mén)鶴山簽約完成ABF膜生產(chǎn)基地項(xiàng)目。

華正新材是國(guó)內(nèi)覆銅板領(lǐng)先廠商, 戰(zhàn)略引入新品鋰電池軟包用鋁塑膜, 積極研發(fā)可用于 FC-BGA 的 CBF 積層絕緣膜,與深圳先進(jìn)電子材料研究院聯(lián)合,預(yù)計(jì)2025年放量,預(yù)期營(yíng)收匹配市場(chǎng)約20億,凈利潤(rùn)3億以上, 有望加速?lài)?guó)產(chǎn)替代進(jìn)程。

2022年中京電子參股盈驊新材,后者有FC-BGA封裝載板用ABF增層膜的研發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,生產(chǎn)的ABF載板增層膜已經(jīng)向全球ABF載板龍頭企業(yè)開(kāi)始送樣驗(yàn)證。

全球主要ABF載板廠商持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)

日本Ibiden目前是全球ABF載板產(chǎn)值的龍頭之一。Ibiden倒裝芯片封裝基板運(yùn)用超精細(xì)布線的導(dǎo)體圖案化技術(shù)和具有高連接可靠性的微孔技術(shù)提供世界一流的微圖案、可靠性和電氣特性,廣泛用于 PC 和數(shù)據(jù)中心、半導(dǎo)體MPU、 AI 和車(chē)輛的GPU。手握大量英特爾、超威等美系大廠處理器訂單,是中國(guó)臺(tái)灣一哥欣興多年來(lái)最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,

看好AI對(duì)載板的需求成長(zhǎng),IBIDEN今年初宣布擴(kuò)產(chǎn),要在日本岐阜縣新工廠投資二千五百億日?qǐng)A,借此提高IC基板等產(chǎn)品的產(chǎn)能,更預(yù)計(jì)2024年在Gama Plant大幅擴(kuò)充ABF載板產(chǎn)能,量產(chǎn)后總產(chǎn)能將較2019年提升2.2至2.3倍,主要針對(duì)資料中心、伺服器需求。將在2025年擴(kuò)充產(chǎn)能約40%,以因應(yīng)英特爾下一代伺服器平臺(tái)Birch Stream的需求,載板面積將較前一代的Eagle Stream擴(kuò)大約六到七成,加上AI與先進(jìn)封裝趨勢(shì)帶動(dòng),預(yù)期ABF產(chǎn)業(yè)自明年起又將出現(xiàn)新一波強(qiáng)勁成長(zhǎng)力道。

在全球半導(dǎo)體需求不斷增長(zhǎng)的情況下,日本Shinko將主要擴(kuò)大面向高性能半導(dǎo)體的FCBGA封裝基板的研發(fā)生產(chǎn)。SHINKO提供倒裝芯片封裝基板DLL,該基板通過(guò)使用半加成工藝、多層結(jié)構(gòu)而具有精細(xì)的線路圖案,并通過(guò)使用堆疊通孔結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)異的電氣特性和設(shè)計(jì)靈活性。SHINKO 開(kāi)發(fā)了無(wú)芯封裝 DLL3,該封裝具有更薄的厚度結(jié)構(gòu)、良好的電氣性能和高設(shè)計(jì)靈活性。

圖源:SHINKO

2021年10月,SHINKO計(jì)劃在千曲市建設(shè)新工廠,以擴(kuò)大倒裝芯片型封裝的生產(chǎn)能力。2022年宣布在長(zhǎng)野縣千曲市建設(shè)的新工廠將于2024年度下半年啟動(dòng)。2022~2025年的投資額為1400億日元,通過(guò)資本投資的產(chǎn)能預(yù)計(jì)將比以往增加50%。

三星電子旗下載板廠三星電機(jī)是韓國(guó)首家開(kāi)發(fā)服務(wù)器用FCBGA的廠商。FCBGAB有 Standard Core、Thin Core產(chǎn)品,是提升電、熱特性的集成封裝基板。

圖源:samsungsem

因工業(yè)和汽車(chē)市場(chǎng)對(duì)高階產(chǎn)品的需求不斷成長(zhǎng),2022年3月,三星電機(jī)投資約2.47億美元擴(kuò)建位于韓國(guó)釜山的FC-BGA工廠;總成本為 8.5億美元越南ABF基板工廠動(dòng)工改造,將于2023年下半年開(kāi)始量產(chǎn)。瞄準(zhǔn)自駕車(chē)市場(chǎng),三星電機(jī)于2023年開(kāi)發(fā)出可用于先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)ADAS)的車(chē)用ABF載板。顯示出公司力爭(zhēng)在該領(lǐng)域獲得更大份額的雄心。

AT&S(奧特斯)是歐洲領(lǐng)先的高端印制電路板和半導(dǎo)體封裝載板制造商,力爭(zhēng)到2025年躋身全球三大ABF載板供貨商。其倒裝芯片技術(shù),創(chuàng)建一個(gè)有覆銅通孔的增強(qiáng)芯,作為構(gòu)建多層絕緣介質(zhì)和銅電路的基礎(chǔ)。半加層制程(mSAP)技術(shù)。這種靈活的方法為行業(yè)領(lǐng)先的高密度互連技術(shù)實(shí)現(xiàn)了性能、可靠性和價(jià)值的最優(yōu)組合。

AT&S在2021年投資20.7億美元在東南亞新建ABF基板生產(chǎn)基地,以滿(mǎn)足其主要HPC芯片客戶(hù)的需求。計(jì)劃于2024年開(kāi)始量產(chǎn),并于2026年實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)。2021年為重慶ABF載板廠追加2億歐元。目前,重慶工廠的半導(dǎo)體封裝載板生產(chǎn)線擴(kuò)建項(xiàng)目正在迅速推進(jìn)中。目前已量產(chǎn),到2024年初將實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)產(chǎn)。

中國(guó)臺(tái)灣三雄,扛鼎日韓

中國(guó)臺(tái)灣的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)除了擁有核心優(yōu)勢(shì)的人才、技術(shù)外,最重要的是構(gòu)建了完整的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈,而隨著最近年來(lái)IC封裝逐漸為BGA、CSP,甚至是Flip-Chip所取代,成為封裝主流的趨勢(shì)下,臺(tái)資載板公司專(zhuān)注在高階封裝載板研發(fā)及制造技術(shù)上的投注,已成為技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì),其中包含細(xì)線路、薄厚度、復(fù)雜結(jié)構(gòu)等技術(shù),結(jié)合對(duì)市場(chǎng)發(fā)展及需求的敏銳觸角(如AI),逐漸形成整體領(lǐng)先同業(yè)的優(yōu)勢(shì)能力。誕生了南亞電路、欣興電子、景碩科技等在ABF封裝基板領(lǐng)域全球最大的幾個(gè)玩家。

面對(duì)2023異軍突起的AI浪潮帶來(lái)高性能運(yùn)算芯片對(duì)ABF的需求,中國(guó)臺(tái)灣載板三雄也不遑多讓?zhuān)琅d今年新廠投資達(dá)到三百億元規(guī)模,主要鎖定準(zhǔn)未來(lái)高速傳輸?shù)腁I伺服器及載板產(chǎn)品市場(chǎng)大量需求。南電今年支出約一百億元,啟動(dòng)樹(shù)林二廠擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,全年將新增22-25%新產(chǎn)能,以爭(zhēng)取更多高階產(chǎn)品訂單。景碩今年資本支出達(dá)一百億元,針對(duì)ABF擴(kuò)充三至四成的產(chǎn)能達(dá)每月40M的水準(zhǔn),預(yù)計(jì)今年第三季擴(kuò)產(chǎn)到位。

欣興電子是全球IC載板龍頭,全球第二大的ABF載板供應(yīng)商。目前供應(yīng)包含Intel、AMD 伺服器CPU,以及NVIDIA A100、H100 GPU 所需的ABF載板,相關(guān)客戶(hù)還有Apple、Marvell。相關(guān)產(chǎn)品是覆晶載板,具備良好的電性功能,滿(mǎn)足各類(lèi)高/中/低階晶片需求,產(chǎn)品特色如封裝尺寸從8mm x 8mm 至110mm x 110mm、最小線寬與線距能力8/8um、最小凸塊跨距90um、阻抗控制以維持訊號(hào)完整性、1/2/1 到10/n/10 多層板疊構(gòu)、符合AEC-Q100 grade 0 可靠度驗(yàn)證、使用于2.5D 與chiplets 封裝、使用low Dk/Df材料實(shí)現(xiàn)高速傳輸需求、可提供元件埋入式結(jié)構(gòu)。

覆晶載板 圖源:欣興電子

公司在2023年資本支出估為422億元,資本支出主要包含昆山廠遷移與新建、光復(fù)廠(新廠預(yù)計(jì)2025年貢獻(xiàn)產(chǎn)能)、楊梅廠年底驗(yàn)證完成(產(chǎn)能2023年開(kāi)出)、蘇州廠等產(chǎn)能擴(kuò)展,資本支出中80~85%將用于高端載板產(chǎn)線擴(kuò)展。

公司目前有約40%ABF載板為高階載板,ABF營(yíng)收占比超47%。受益于缺貨,欣興公司在努力擴(kuò)張,約60%的擴(kuò)容支出將用于ABF載板的擴(kuò)容,到2023年將使該產(chǎn)品的營(yíng)收占比提升至37%。

圖源:Source:Intel、AMD、NVIDIA、Broadcom、Goldman Sachs、富果研究部

2023下半年產(chǎn)品進(jìn)行備貨,ABF載板產(chǎn)能利用率有望回升,進(jìn)入2024 年后持續(xù)回穩(wěn)基于客戶(hù)長(zhǎng)期合作并希望保留產(chǎn)能下,預(yù)約訂單已陸續(xù)訂到2027年至2030年。主要客戶(hù)Intel下一代伺服器平臺(tái)Birch Stream CPU載板面積較前代大增7成,預(yù)期相關(guān)應(yīng)用將消耗ABF大量產(chǎn)能。高速運(yùn)算持續(xù)發(fā)展將同步帶動(dòng)載板長(zhǎng)期需求,欣興將成為未來(lái)趨勢(shì)主要受惠者。新竹工廠的新ABF載板產(chǎn)能將于2025年投入使用,將專(zhuān)注于生產(chǎn)高端異構(gòu)芯片集成產(chǎn)品,以滿(mǎn)足英特爾高性能計(jì)算芯片供應(yīng)商的需求。

景碩科技致力于成為世界級(jí)載板制造及技術(shù)領(lǐng)先廠商,已成近年高性能應(yīng)用結(jié)構(gòu)性需求上升的主要受益者,因?yàn)榫按T有 35% 以上的 ABF 收入由高階產(chǎn)品貢獻(xiàn)。公司與ABF載板相關(guān)的是覆晶球閘陣列封裝載板(FCBGA),具備單顆排列、細(xì)線路小間距、非常高層數(shù)、多種表面處理特性,可應(yīng)用于微處理器、圖像處理器、特化功能IC、現(xiàn)場(chǎng)可程式化閘陣列。

FCBGA 圖源:景碩

景碩目前主要客戶(hù)是Apple、Nvidia、Broadcom和聯(lián)發(fā)科等,擁有產(chǎn)能2022年擴(kuò)充ABF產(chǎn)能30%~40%,產(chǎn)能每月達(dá)2600萬(wàn)片。景碩2023年資本支出仍為185億元,持續(xù)擴(kuò)充ABF載板產(chǎn)能至40%,每月達(dá)4000萬(wàn)片。景碩ABF載板生產(chǎn)基地以新豐廠為主,清華廠為輔。公司長(zhǎng)期看好ABF載板產(chǎn)品隨著人工智慧、物聯(lián)網(wǎng)、高效能運(yùn)算、機(jī)器學(xué)習(xí)、汽車(chē)應(yīng)用、5G/6G基礎(chǔ)建設(shè)等需求成長(zhǎng)。在中長(zhǎng)期布局,景碩中期持續(xù)研發(fā)微縮線寬、孔徑、厚度等基本半導(dǎo)體,長(zhǎng)期朝高頻材料系統(tǒng)、嵌入主動(dòng)/被動(dòng)組件、直接芯片貼合等復(fù)雜結(jié)構(gòu)發(fā)展技術(shù)。

南亞電路是ABF載板的“三哥”。受惠于整個(gè)半導(dǎo)體業(yè)的高速運(yùn)算需求,南亞電路2022年ABF產(chǎn)品營(yíng)收占比近60%,為公司核心業(yè)務(wù)。主要客戶(hù)包括博通、輝達(dá)、超微半導(dǎo)體、蘋(píng)果。公司覆晶載板產(chǎn)品介紹與應(yīng)用包括:針型/閘型陣列封裝面向微處理器,球型陣列封裝面向繪圖晶片、北橋晶片、游戲機(jī)晶片、高階ASIC晶片、數(shù)位電視晶片。

圖源:南亞電路

ABF載板作為南亞電路未來(lái)高價(jià)值產(chǎn)品方向,將與客戶(hù)緊密合作,持續(xù)開(kāi)發(fā)4nm電腦處理器、伺服器處理器、資料中心交換器及5G網(wǎng)通設(shè)備應(yīng)用載板,樹(shù)林一期、昆山廠二期的ABF新產(chǎn)能于第一季全能生產(chǎn),并致力于樹(shù)林廠二期提前量產(chǎn),并將每個(gè)單廠的年產(chǎn)能提升至3600~4800萬(wàn)片。據(jù)多家媒體報(bào)道,南亞電路板計(jì)劃在2024年前投資400億元新臺(tái)幣進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)充,預(yù)計(jì)載板產(chǎn)能將比2020年增加70%

受到NVIDIA AI急單涌進(jìn),中國(guó)臺(tái)灣載板三雄目前都有來(lái)自NVIDIA訂單,據(jù)了解,欣興在NVIDIA佔(zhàn)比約28%,景碩約15%,南電約10%,2023年ChatGPT、生成式AI風(fēng)起云涌,隨著資料中心的建置,未來(lái)三雄在ABF載板出貨可望持續(xù)增溫。

大陸破零,火速追趕

國(guó)內(nèi)ABF載板占全球份額為25%。目前中國(guó)大陸ABF載板主要依賴(lài)進(jìn)口,因國(guó)內(nèi)暫時(shí)無(wú)高階量產(chǎn)企業(yè),(可反饋)國(guó)內(nèi)相關(guān)封測(cè)和芯片設(shè)計(jì)公司無(wú)法得到足夠支持。中高端基板采購(gòu)仍以進(jìn)口為主,通常面臨交期長(zhǎng)、服務(wù)不到位的問(wèn)題。另外,芯片的差異化研發(fā)需求也難以得到滿(mǎn)足。面對(duì)天賜良機(jī),一些PCB制造公司正計(jì)劃擴(kuò)大ABF板的生產(chǎn)。在中高端封裝基板賽道,以興森科技、深南電路、珠海越亞/越芯半導(dǎo)體,近兩年已經(jīng)開(kāi)始布局FC-BGA領(lǐng)域,目前正按進(jìn)度推進(jìn),預(yù)估2023年第四季應(yīng)能開(kāi)始試產(chǎn)。

深南電路是國(guó)內(nèi)封裝基板領(lǐng)域先行者,存儲(chǔ)類(lèi)及FC-CSP產(chǎn)品快速突破,積極推進(jìn)FC-BGA布局,封裝基板營(yíng)收穩(wěn)步增長(zhǎng)。深南電路可以為芯片設(shè)計(jì)公司、封裝測(cè)試公司提供2-8層的引線鍵合工藝基板和倒裝封裝基板,這些基板主要用于微機(jī)電系統(tǒng),射頻模塊、存儲(chǔ)芯片、基板和應(yīng)用處理器的封裝。

圖源:深南電路

深南電路于2021年投入資源對(duì)FC-BGA封裝基板進(jìn)行預(yù)研,現(xiàn)已具備FC-BGA封裝基板中階產(chǎn)品樣品制造能力,目前已有部分產(chǎn)品向客戶(hù)進(jìn)行送樣驗(yàn)證。高階產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)按期順利推進(jìn)。公司已在2021年開(kāi)工2億顆FC-BGA、300萬(wàn)pane LRF/FC-CSP等項(xiàng)目,公司廣州封裝基板項(xiàng)目規(guī)劃產(chǎn)品包括使用ABF材料的FC-BGA封裝基板產(chǎn)品,項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2023年第四季度連線投產(chǎn)。

興森科技現(xiàn)已發(fā)展為PCB樣板、快件和小批量領(lǐng)域的領(lǐng)先者,目前擁有FCBGA(BT)、FCBGA(ABF)兩種類(lèi)型的先進(jìn)FCBGA封裝基板。FCBGA封裝基板的應(yīng)用包括CPU、GPU、FPGA、ASIC等。2023年7月收購(gòu)日本揖斐電在國(guó)內(nèi)全資子公司北京揖斐電。

PBGA 圖源:興森科技

ABF方面,興森科技在2022年開(kāi)工了月產(chǎn)能200萬(wàn)顆FCBGA 項(xiàng)目。珠海FCBGA項(xiàng)目目前處于客戶(hù)認(rèn)證階段,預(yù)計(jì)第三季度進(jìn)入小批量試生產(chǎn)階段??偼顿Y金額預(yù)計(jì)60億元的廣州2000萬(wàn)顆/月?FCBGA 項(xiàng)目預(yù)計(jì)2023年第四季度完成產(chǎn)線建設(shè),開(kāi)始試產(chǎn)。項(xiàng)目一期預(yù)計(jì)計(jì)劃2025年達(dá)產(chǎn),達(dá)產(chǎn)后產(chǎn)能預(yù)計(jì)為1000萬(wàn)顆/月;二期預(yù)計(jì)2027年12月達(dá)產(chǎn),達(dá)產(chǎn)后產(chǎn)能預(yù)計(jì)為1000萬(wàn)顆/月。

越亞半導(dǎo)體是國(guó)內(nèi)首批完成FC-BGA載板導(dǎo)入并順利投入量產(chǎn)的公司之一。其FC-BGA采用SAP(Semi-additive process)的順序增層技術(shù)生產(chǎn)制造高密度高層數(shù)的FCBGA載板,實(shí)現(xiàn)倒裝芯片的物理承載和高速傳輸?shù)碾娦呕ミB。

FCBGA封裝載板 圖源:越亞半導(dǎo)體

早在2012年,越亞半導(dǎo)體就開(kāi)始布局FCBGA載板的技術(shù)儲(chǔ)備和關(guān)鍵設(shè)備投入。越亞依靠ABF技術(shù)研發(fā)積累,在2019年完成與ABF載板相關(guān)產(chǎn)品終端測(cè)試,2021年率先在國(guó)內(nèi)量產(chǎn)FCBGA載板。2021年年底,珠海越亞半導(dǎo)體斥資35億元建設(shè)的“第三工廠”——越芯高端射頻及FCBGA封裝載板生產(chǎn)制造項(xiàng)目在斗門(mén)區(qū)開(kāi)工建設(shè)。項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后,越亞半導(dǎo)體總計(jì)可以提供Via Post銅柱法載板每月12萬(wàn)片以上,嵌埋封裝載板每月2萬(wàn)片以上,F(xiàn)CBGA封裝載板每月6萬(wàn)片以上的產(chǎn)出;2023年總投資21.5億元FCBGA封裝載板生產(chǎn)制造項(xiàng)目二期項(xiàng)目開(kāi)工,最終可形成年產(chǎn)FCBGA封裝載板約48萬(wàn)片。

以上陸資三強(qiáng)項(xiàng)目將有力彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)高端載板的缺口。未來(lái),隨著量產(chǎn)跟進(jìn)仍需將在產(chǎn)品尺寸、層數(shù)和密度進(jìn)一步升級(jí),全村的希望就看這哥仨了。另,還有幾位兄弟在打磨ABF新品。

禮鼎半導(dǎo)體專(zhuān)注于高階半導(dǎo)體封裝載板的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售,2023年1月鵬鼎控股向向禮鼎半導(dǎo)體增資1.36億美元,使其具備了生產(chǎn)制造ABF載板的能力。

科睿斯半導(dǎo)體專(zhuān)注于電子材料研發(fā),2023年剛成立就50億大手筆簽約FCBGA(ABF)高端載板產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目,打造成國(guó)內(nèi)同行業(yè)頂級(jí)樣板,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)該工藝領(lǐng)域空白。2023年7月,勁拓股份擬斥5000萬(wàn)元間接投資科睿斯。

華進(jìn)半導(dǎo)體是一家半導(dǎo)體封測(cè)先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)商,在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)以ABF為介質(zhì)的FCBGA基板小批量量產(chǎn)的公司之一,制備出8層大尺寸FCBGA基板。目前相關(guān)高階項(xiàng)目在努力推進(jìn)。

勝宏科技目前ABF載板仍處于研發(fā)階段,尚未形成收入。

 

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