随著先进制程逼近物理极限,朝先进封装领域布局已成趋势,包括台积电、三星、英特尔均积极投入,中芯也宣示将跟进,而联电 专攻成熟制程,则透过与封测厂结盟,整合生态系供应链,连近年来进军半导体产业的鸿海集团,也以转投资公司佈局高阶封测。
摩尔定律在 2D 芯片微缩上,面临越来越多挑战,不足以支撑制程推进需求,透过 Chiplet (小芯片)、异质整合、3D 堆叠技术,可替摩尔定律「延寿」,也使封装技术渐渐由传统封装走向先进封装,朝系统级、晶圆级等先进封装技术迈进。
也因此,台积电、三星、英特尔均积极跨入先进封装领域,台积电去年即整合 SoIC(系统整合芯片)、InFO(整合型扇出封装技术)、CoWoS(基板上晶圆上芯片封装) 等为 3D Fabric,以服务 Google、超微等金字塔顶端客户的高阶封装需求,加速推进 3DIC 先进封装技术。
在半导体技术争夺战中,战场已由晶圆代工先进制程,延伸至先进封装,若能一路从前段做到后段先进封装,打造一条龙的高度整合供应链,就能与客户间达成更紧密的连结合作。
台积电封测佈局锁定先进封装服务,以服务AMD或NVIDIA等一线客户,在主流封测上,台积电反而没有日月光成本优势,因此台积电与日月光在封测客户及技术上互补、相互合作,目前尚无直接竞争关係。
台积电目前已有4座先进封装厂,更计画在台南及竹南兴建新厂,其中竹南厂预计10月完工,预计将成为第5座封测产能生力军。
苹果 iPhone 处理器订单就是绝佳案例。早期三星以超薄的 PoP (Package on Package) 多重芯片封装技术,独揽 iPhone 处理器订单;但从 A11 处理器开始,台积电以全新的 InFO(整合扇出型封装) 封装技术作为敲门砖,一路独拿 iPhone 处理器大单。也因其在先进封装技术上的成功,苹果 iPhone 处理器订单,从此由台积电独霸一方。
而联电近来已转型佈局成熟制程与特殊制程代工,不再追求发展先进制程技术,也就没有受限摩尔定律接近物理极限的压力。
此外,中芯国际日前也宣示将布局先进封装技术,前台积电营运长蒋尚义今年初离开武汉弘芯,重回中芯国际担任副董座后,曾对外表示,先进封装是为后摩尔时代布局,中芯国际先进制程与先进封装技术都会发展。
近年来切入半导体领域的鸿海集团,也积极整合上下游产业链,除买下旺宏 6 吋晶圆厂外,也佈局半导体高阶封测,转投资中国山东青岛的新核芯科技,最快 10 月可望量产晶圆级封装 (WLP) 与测试服务,朝一条龙垂直整合方向持续迈进。
相较于台积电透过内部事业朝先进封装领域迈进,联电发展路线截然不同,加上一直以来均採取生态系供应链合作模式,藉由换股与颀邦结盟,除能掌握封测产能,强化上下游整合,也可省去庞大的资本支出压力。
日前,联电、宏诚创投(联电持股100%子公司)及颀邦科技,3日宣布通过股份交换案,未来联电与颀邦科技将建立长期策略合作关係。预计换股交易完成后,联电及子公司宏诚创投将共同持有颀邦约9.09%股权,颀邦则将持有联电约0.62%股权。
颀邦表示,换股程序需看主管机关审理速度,希望年底前可完成换股。至于对现有股东股权稀释问题?颀邦指出对现有股东股权稀释是9.09%,此次与联电策略合作,对今年EPS衝击微乎其微,影响大约1.5%左右。
颀邦是全球第9大封测厂商,但在驱动IC封装上则已是全球第一大,全球市占率约50%左右,第二名是南茂,由于驱动IC主要利用成熟制程生产,联电入股颀邦将有利于客户服务上下游整合。
颀邦是全球最大的封装前段金凸块(bump)供应商,封装测试上有TCP(Tape Carrier Package,捲带式芯片载体封装)及COF(薄膜覆晶封装)、COG(玻璃覆晶封装)技术,主要供应大与中小尺寸面板,今年除电视及IT类大尺寸面板驱动IC吃紧,车用显示芯片供需也相当紧绷。
由于全球晶圆供应吃紧,因此晶圆代工场在直接、间接影响客户对后端下单有某种程度影响,特别是联电与颀邦驱动IC领域有实质相互扶植的地方;此外,在技术上,联电本身为28纳米高压制程于AMOLED面板驱动IC是先行者,且已进入22纳米,后续前后段制程的整合连结双方将密切合作,提供客户更完整的服务。
另外在第三代半导体佈局上,看准高效能电源功率元件及5G射频元件所带来的商业效益,联电早已默默佈局氮化镓(GaN)功率元件与射频元件制程开发。
而颀邦则于电源功率元件及射频元件封测市场经营多年,主要技术为覆晶凸块(Bumping)、厚铜重布线(RDL)及晶圆级芯片尺寸(WLCSP)封测,适用晶圆材质除了硅(Si)外,同时也开始量产于砷化钾(GaAs)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等晶圆上。
颀邦表示,该公司已开始第三代半导体量产,其客户绝大多数是IDM厂生产。他观察,由于5G发展需要更多的IC数量,IDM自身产能已开始明显不足,预期在近几个月内,IDM将陆续释出产能会给晶圆代工,而这也将成为双方合作的有优势所在。

作者 scforum

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