臺積電獨(dú)吞iPhone處理器訂單的秘密

臺積電和三星于先進(jìn)封裝戰(zhàn)火再起

2020 年，三星推出3D 封裝技術(shù)品牌X-Cube，宣稱在7 納米芯片可直接堆上SRAM 記憶體，企圖在先進(jìn)封裝拉近與臺積電的距離。幾天之后，臺積電總裁魏哲家現(xiàn)身，宣布推出自有先進(jìn)封裝品牌3D Fabric，臺積電最新的SoIC（系統(tǒng)整合芯片）備受矚目。 時間拉回2015 年，三星和臺積電分頭生產(chǎn)蘋果iPhone 使用的A9 處理器；三星是全球記憶體龍頭，拿出14 納米技術(shù)生產(chǎn)晶片，臺積電用的是16 納米和InFO 封裝技術(shù)。結(jié)果，網(wǎng)友發(fā)現(xiàn)，三星版晶片續(xù)航力不如臺積電版，從此臺積電年年獨(dú)吞iPhone 處理器訂單。

臺積電獨(dú)吞iPhone處理器訂單的秘密

過去4 年，臺積電利用先進(jìn)封裝爭到的商機(jī)，遠(yuǎn)不只iPhone 處理器，像2020 年股價狂飆的AMD（超微），最新版芯片就用上先進(jìn)封裝技術(shù)。打開AMD 最新處理器，能看到用7 納米制造的核心芯片，外圍單位則是用14 納米制造，再利用先進(jìn)封裝組成一顆芯片；透過這種方法，AMD 只要增加芯片上的核心芯片數(shù)量，就能快速提高芯片性能，市占率也因此不斷提升。 此外，富士通開發(fā)的超級電腦芯片、Nvidia（輝達(dá)）的特斯拉繪圖芯片、博通的下一代AI 芯片、賽靈思的FPGA 芯片，全都是臺積電先進(jìn)封裝的客戶。 臺積電最新的SoIC 威力更強(qiáng)。根據(jù)臺積電的公開資訊，這項(xiàng)技術(shù)可以任意組合各種不同制程的芯片，除了記憶體，甚至還能直接把感測器一起封裝在同一顆芯片內(nèi)。未來當(dāng)你拍下一張照片，影像從接收、儲存到辨識影像，過去一個電腦系統(tǒng)才能完成的事，有可能用一顆晶片就能完成。根據(jù)臺積電公布的資料，臺積電的SoIC+ 封裝技術(shù)，線路密度會是2.5D 晶圓封裝的1 千倍。

業(yè)界人士透露，未來蘋果會用更多先進(jìn)封裝服務(wù)，蘋果的M1 芯片2020 年是用傳統(tǒng)的BGA 封裝，2021 年會改用晶圓級封裝；因此，臺積電雖然現(xiàn)在已經(jīng)有4 座先進(jìn)封裝廠，卻還積極在苗栗興建新廠。隨著先進(jìn)封裝的崛起，一條新的產(chǎn)業(yè)鏈也因此浮現(xiàn)，以下幾家公司會是臺積電先進(jìn)封裝隊(duì)的成員。

精材接收臺積電晶圓級測試業(yè)務(wù)

隊(duì)員1：精材。精材團(tuán)隊(duì)研究先進(jìn)封裝多年，過去精材的主要業(yè)務(wù)之一，就是把影像感測器與邏輯IC，利用晶圓級封裝制成一顆IC。不過，2020年下半年開始，精材會扮演臺積電體系晶圓級測試廠的角色，原有的影像感測先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)將逐漸縮小，外界傳出，臺積電將把毛利較低的晶圓級測試業(yè)務(wù)交給精材，由第3方將設(shè)備移轉(zhuǎn)給精材，精材則負(fù)責(zé)營運(yùn)及管理。 「蘋果希望降低成本，臺積電希望拉高毛利率，精材因此成為最佳選擇。」業(yè)界人士透露，精材近期股價震蕩，因?yàn)槭袌鰧?021 年精材是否會有新訂單，看法不一。2020 年精材前11 個月的營收已創(chuàng)下成立17 年以來的歷史新高。 隊(duì)員2：南電。先進(jìn)封裝帶來的產(chǎn)業(yè)改變，除了影響封測業(yè)，也對PCB（印刷電路板）廠帶來重要影響，南電就是最佳代表。 一位封測業(yè)者觀察，當(dāng)臺積電剛開始推出先進(jìn)封裝時，由于這種技術(shù)可以把分布在PCB 板上的好幾顆晶片，直接整合進(jìn)一顆晶片，「南電一整條PCB 產(chǎn)線就不見了！」 但是，先進(jìn)封裝也是PCB 業(yè)者的機(jī)會，因?yàn)樵谙冗M(jìn)封裝技術(shù)里，還是要把晶片放在高精密度的載板上，才能讓晶片連上實(shí)體線路?！溉绻郧暗腜CB 電路是平面道路，載板就是立體高架道路?！巩a(chǎn)業(yè)人士分析，載板的制造要求愈來愈接近半導(dǎo)體，在最精密的載板上，線路寬度已經(jīng)只剩下幾個微米，在一片指甲大小的載板上，要能容納成千上萬的線路。 因此，先進(jìn)封裝風(fēng)行的證據(jù)之一，就是ABF 載板供不應(yīng)求，這種材料符合當(dāng)前對高頻通訊、高速運(yùn)算的需求，才能承擔(dān)連接昂貴芯片的任務(wù)?！父唠A的ABF 載板，良率幾乎是零?！箻I(yè)界人士透露，因此臺積電、力成都緊盯著載板廠的生產(chǎn)進(jìn)度。一家封測廠高層就表示：「載板的供應(yīng)狀況，現(xiàn)在直接影響先進(jìn)封裝產(chǎn)能?！?/p>

南電、欣興載板缺貨潮下的大贏家

ABF 大缺貨，南電的獲利狀況也跟著起飛；2019 年第3 季，南電毛利率只有3%，2020 年第3 季卻上升到14%。法說會時南電也表示，過去載板是日本較有優(yōu)勢，但是現(xiàn)在ABF 載板產(chǎn)業(yè)鏈正在轉(zhuǎn)移，臺灣由于在晶圓制造、封裝市占率都是全球第一，臺廠制造載板自然更有優(yōu)勢。 南電2020 年的資本支出，四分之三用在ABF 等載板，2020 年底南電昆山廠將完成ABF 產(chǎn)線擴(kuò)建。此外，系統(tǒng)級封裝（SiP）應(yīng)用層面增加，像AirPods 無線耳機(jī)，以及5G 帶動的天線模組封裝需求，也讓BT 載板需求也跟著增加。 隊(duì)員3：欣興。欣興是全球ABF載板最大供應(yīng)商。幾年前，業(yè)界對ABF載板發(fā)展看法不同，生產(chǎn)這種載板不只投資大，技術(shù)也有一定難度，但欣興在董事長曾子章要求下，積極擴(kuò)張ABF產(chǎn)能，因此成為這一波缺貨潮中的勝利者。 現(xiàn)在，欣興早已是英特爾、臺積電重要的策略伙伴。英特爾等大廠會跟欣興等供應(yīng)商合作生產(chǎn)，特制載板只能供旗下產(chǎn)品專用，在產(chǎn)能吃緊時，這種作法才能確保供貨，載板廠的重要性可見一斑。 隊(duì)員4：弘塑。臺灣地區(qū)在先進(jìn)封裝的發(fā)展，也給了當(dāng)?shù)卦O(shè)備和材料廠新的發(fā)展機(jī)會。過去，半導(dǎo)體制程中的設(shè)備和材料，要求較一般電子制程高，多半是歐美日韓公司的天下，但這一次臺積電等公司發(fā)展先進(jìn)封裝時，為了加速推進(jìn)研發(fā)制程，也會給當(dāng)?shù)貜S商機(jī)會。由于臺積電制程研發(fā)多半采A、B兩組競爭，找到愿意全力配合的廠商，對研發(fā)時程也很有幫助。 弘塑就是成功在臺積電先進(jìn)封裝供應(yīng)鏈卡位的臺灣公司。

弘塑、長興設(shè)備材料黏住臺積電

業(yè)界人士分析，弘塑在先進(jìn)封裝清洗用的設(shè)備和材料成功打進(jìn)臺積電，由于先進(jìn)封裝過程會釋出大量雜質(zhì)，就要依賴弘塑的清洗機(jī)臺，用高壓幫浦推動水柱清潔晶圓表面，或是將超純水霧化，深入晶圓的每個縫隙吸附雜質(zhì)。2019 年，弘塑也開發(fā)出3D IC 用的蝕刻機(jī)臺，以及封裝用的去光阻液，擴(kuò)大在先進(jìn)封裝的市占率。 隊(duì)員5：長興化工。由于材料占先進(jìn)封裝成本三成以上，加上貿(mào)易戰(zhàn)讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈對在地供應(yīng)要求提高，臺積電有意和臺灣當(dāng)?shù)靥赜没瘜W(xué)廠商加強(qiáng)合作，長興化工過去多年在PCB用光阻等材料擁有重要地位，也開發(fā)出3D IC封裝用材料Mold Under Fill，過去這塊市場一直是美日廠商的天下，能提供的廠商屈指可數(shù)，但長興開發(fā)出高流動性的封裝材料，已打進(jìn)臺積電封裝供應(yīng)鏈。

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