8月15日,臺(tái)積電宣布,與群創(chuàng)光電簽訂合約,以約37.88億元購(gòu)買(mǎi)群創(chuàng)光電位于臺(tái)南市新市區(qū)的廠房及附屬設(shè)施,其目的在于擴(kuò)充其CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)先進(jìn)封裝產(chǎn)能。
近兩個(gè)月,頭部企業(yè)在半導(dǎo)體先進(jìn)封裝領(lǐng)域擴(kuò)產(chǎn)與技術(shù)更新上動(dòng)作頻頻,而提升面向人工智能應(yīng)用芯片的封裝能力,是這系列舉措的主要目標(biāo)。
一面是持續(xù)、大量地以人工智能芯片作為目標(biāo)市場(chǎng)布局的先進(jìn)封裝;一面是一直未找到“殺手級(jí)”應(yīng)用的人工智能技術(shù)。這不禁讓人懷疑:若是AI找不到合適的應(yīng)用承接,先進(jìn)封裝是否將面臨過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)?
產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張
8月9日,全球最大封裝測(cè)試代工廠日月光半導(dǎo)體從宏璟建設(shè)購(gòu)入其K18廠房,該工廠將主要布局晶圓凸塊封裝和覆晶封裝制程生產(chǎn)線(xiàn),以應(yīng)對(duì)未來(lái)先進(jìn)封裝產(chǎn)能擴(kuò)充的需求。這是日月光自去年12月以來(lái)的第三次擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)作,且此次擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模最大,規(guī)劃的擴(kuò)產(chǎn)面積相當(dāng)于前兩次擴(kuò)產(chǎn)面積之和的三倍。
在今年6月,日月光宣布在高雄市擴(kuò)產(chǎn),以支撐先進(jìn)封裝制程的終端測(cè)試需求、AI晶圓高效能運(yùn)算和散熱需求。據(jù)了解,日月光近三個(gè)月以來(lái)的投資金額已經(jīng)達(dá)到約49億元,將用于購(gòu)置設(shè)備、常務(wù)設(shè)施。
7月11日,日月光半導(dǎo)體子公司ISE Labs宣布于美國(guó)加利福尼亞州圣荷西開(kāi)設(shè)第二個(gè)廠區(qū)。此次擴(kuò)建的新廠區(qū)針對(duì)北美客戶(hù)的工程需求進(jìn)行改建,服務(wù)對(duì)象涵蓋人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)、先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)、高性能計(jì)算等新興半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域的解決方案開(kāi)發(fā)商。
7月18日,臺(tái)積電董事長(zhǎng)兼總裁魏哲家在2024年第二季度法說(shuō)會(huì)上表示,CoWoS當(dāng)前產(chǎn)能?chē)?yán)重供不應(yīng)求,正在努力擴(kuò)產(chǎn),并希望在2025至2026年實(shí)現(xiàn)供需平衡。
近日,臺(tái)積電首次釋放CoW制程委托外部公司生產(chǎn)訂單,由日月光投控旗下矽品精密工業(yè)股份有限公司承接。這也體現(xiàn)了臺(tái)積電滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的策略:通過(guò)與專(zhuān)業(yè)封測(cè)廠合作,補(bǔ)足公司產(chǎn)能缺口。
從全球來(lái)看,布局先進(jìn)封裝的主要有三大類(lèi)企業(yè):IDM、晶圓代工廠、封裝測(cè)試代工廠(OSAT)。
從2023年全球先進(jìn)封裝資本支出情況來(lái)看,臺(tái)積電、英特爾、三星和日月光分別以27%、26%、15%、10%的份額位居2023年全球先進(jìn)封裝資本支出前4名。四家企業(yè)的資本支出綜合約占2023年全年全行業(yè)資本支出的78%。
封裝方式頻出新
近期,封裝技術(shù)方式再出新。
7月,三星電子AVP先進(jìn)封裝部門(mén)稱(chēng)正在開(kāi)發(fā)面向AI半導(dǎo)體芯片的新型“3.3D”先進(jìn)封裝技術(shù),目標(biāo)在2026年第二季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。3.3D封裝技術(shù)整合了三星電子多項(xiàng)先進(jìn)異構(gòu)集成技術(shù),技術(shù)方案更類(lèi)似于三星電子現(xiàn)有封裝技術(shù)的整合。
這一設(shè)計(jì)在大部分位置采用銅RDL重布線(xiàn)層,代替了價(jià)格約為前者十倍的硅中介層。據(jù)悉,該設(shè)計(jì)可在不犧牲芯片表現(xiàn)的前提下較完全采用硅中介層的方案降低22%生產(chǎn)成本。
8月5日,全球最大HBM(高帶寬存儲(chǔ))供應(yīng)商SK海力士在官網(wǎng)發(fā)表文章稱(chēng),公司于今年3月量產(chǎn)的HBM3E產(chǎn)品,采用了MR-MUF(批量回流模制底部填充)技術(shù)。該技術(shù)于2021年研發(fā),去年升級(jí)為MR-MUF4,并將用于下半年的產(chǎn)品中。該技術(shù)具備翹曲控制特性,可實(shí)現(xiàn)無(wú)翹曲堆疊,且芯片厚度比傳統(tǒng)芯片薄40%,并通過(guò)新型保護(hù)材料提高了散熱性能。
SK海力士副社長(zhǎng)李圭濟(jì)表示,最近,混合鍵合等新一代封裝技術(shù)受到廣泛關(guān)注,該技術(shù)能在產(chǎn)品厚度不變的情況下,通過(guò)增加芯片堆疊層數(shù)來(lái)提升產(chǎn)品性能和容量。盡管頂層與底層芯片間距變窄導(dǎo)致的散熱問(wèn)題依然存在,但這項(xiàng)技術(shù)有望成為滿(mǎn)足客戶(hù)日益多樣化性能需求的一種解決方案。
今年6月,玻璃基板將用于芯片封裝以提升晶體管密度的消息引發(fā)業(yè)界關(guān)注。我國(guó)頭部芯片封測(cè)企業(yè)也紛紛給出了企業(yè)關(guān)于玻璃基板研發(fā)布局的回應(yīng)。
華天科技表示,公司有玻璃基板封裝研發(fā)布局;通富微電表示,公司具有玻璃基板封裝相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備,具備使用TGV玻璃基板進(jìn)行封裝的技術(shù)能力;晶方科技表示,結(jié)合傳感器需求及自身工藝積累,公司具有多樣化的玻璃加工技術(shù),包括制作微結(jié)構(gòu)、光學(xué)結(jié)構(gòu)、鍍膜、通孔、盲孔等,且公司自主開(kāi)發(fā)的玻璃基板,在Fanout(扇出)等封裝工藝上已有多年量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
7月,三星透露稱(chēng),已經(jīng)委托其三星電機(jī)部門(mén)啟動(dòng)玻璃基板研發(fā)工作,三星計(jì)劃借助其不同業(yè)務(wù)部門(mén)(包括顯示器業(yè)務(wù))的成果,來(lái)促進(jìn)未來(lái)在玻璃基板領(lǐng)域的合作。該公司預(yù)計(jì),將在2024年9月完成試生產(chǎn)線(xiàn)的建設(shè),并計(jì)劃在2026年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
同月,AMD表示計(jì)劃在超高性能系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)產(chǎn)品中引入玻璃基板,時(shí)間預(yù)計(jì)在2025至2026年。將玻璃基板用于芯片封裝的技術(shù)由英特爾率先布局,英特爾預(yù)計(jì)將于2026至2030年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
產(chǎn)能有過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)?
上述企業(yè)為何產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張、技術(shù)拓展再加碼?AI仍是影響它們決策的最大變量。
不論是臺(tái)積電的CoWoS、三星宣稱(chēng)的3.3D封裝,還是日月光最新宣布擴(kuò)建的新廠房,都將面向人工智能的高性能計(jì)算芯片作為布局先進(jìn)封裝的優(yōu)先目標(biāo)。
8月6日,SK海力士宣布其美國(guó)先進(jìn)封裝廠將從美國(guó)政府獲得至多4.5億美元的直接補(bǔ)貼和5億美元貸款。而SK海力士在美國(guó)印第安納州西拉斐特投資38.7億美元建造的存儲(chǔ)器先進(jìn)封裝生產(chǎn)基地,也將AI作為首要目標(biāo)市場(chǎng)。
但需要大量且持續(xù)投資的生成式人工智能技術(shù)尚未找到有效且穩(wěn)定的營(yíng)收來(lái)源,緊鑼密鼓上馬的先進(jìn)封裝,真的不會(huì)由于可能存在的AI泡沫破裂而成為過(guò)剩產(chǎn)能嗎?
目前,關(guān)于AI芯片未來(lái)的市場(chǎng)場(chǎng)景,許多業(yè)界人士仍表現(xiàn)出積極態(tài)度。
國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體封裝測(cè)試公司華天科技(昆山)電子有限公司研發(fā)總監(jiān)、研究院院長(zhǎng)馬書(shū)英在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示,不論是用于高性能計(jì)算的算力市場(chǎng),例如國(guó)外的ChatGPT、國(guó)內(nèi)的Kimi,還是無(wú)人駕駛等汽車(chē)領(lǐng)域相關(guān)需求,都需要AI芯片,這些應(yīng)用都將提升對(duì)新型封裝的需求。
在馬書(shū)英看來(lái),布局先進(jìn)封裝需要很高的人才和投資成本。因此,有能力布局先進(jìn)封裝的企業(yè)十分有限。對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言,先進(jìn)封裝產(chǎn)能更為稀缺,短期之內(nèi)不存在過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)。
市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Gartner副總裁盛陵海認(rèn)為,先進(jìn)封裝涉及的技術(shù)紛繁復(fù)雜,其產(chǎn)能需要分國(guó)內(nèi)國(guó)際兩個(gè)市場(chǎng)來(lái)看:海外產(chǎn)能,更多地瞄準(zhǔn)針對(duì)人工智能的高性能計(jì)算和HBM等領(lǐng)域,其技術(shù)相對(duì)領(lǐng)先,客戶(hù)需求也立足全球高端;國(guó)內(nèi)布局的先進(jìn)封裝產(chǎn)能,同樣涵蓋AI芯片、存儲(chǔ)等領(lǐng)域,但相較于海外而言相對(duì)落后,產(chǎn)能相較于海外而言也更為緊缺。
至于未來(lái)布局的先進(jìn)封裝產(chǎn)能是否會(huì)過(guò)剩,盛陵海認(rèn)為,若是各大封裝企業(yè)持續(xù)、廣泛投資先進(jìn)封裝技術(shù),并形成較大產(chǎn)能,則此類(lèi)產(chǎn)能的均價(jià)也會(huì)下滑。若AI芯片相關(guān)市場(chǎng)缺乏足夠承載能力,則產(chǎn)能也會(huì)相應(yīng)地轉(zhuǎn)移到其他應(yīng)用市場(chǎng)。
但盛陵海補(bǔ)充道:在AI真正帶來(lái)“井噴式”投資回報(bào)之前,終將有大批量的AI應(yīng)用企業(yè)退出。但就目前來(lái)看,針對(duì)AI的投入不會(huì)結(jié)束,以英偉達(dá)為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商將持續(xù)受益,也就意味著為AI芯片布局的先進(jìn)封裝持續(xù)有下游市場(chǎng)接盤(pán)。
“畢竟沒(méi)有人能證明AI沒(méi)用?!笔⒘旰Uf(shuō)道。
轉(zhuǎn)自:中國(guó)電子報(bào)
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