眾所周知，半導體是一個非常典型的周期性行業(yè)，這個特征從上游的設備、材料，到芯片設計，再到晶圓制造，整個產業(yè)鏈都表現(xiàn)得淋漓盡致，哪怕僅僅是芯片封裝中所需要的小小ABF載板也不例外。
十年前，由于臺式機、筆記本電腦市場的消退，致使ABF載板嚴重供過于求，整個產業(yè)都陷入了低潮，但在十年后，ABF產業(yè)卻戰(zhàn)火重燃。高盛證券指出，ABF載板供給缺口將由去年的15%提高至今年的20%，并應會持續(xù)到2023年以后。更有數(shù)據(jù)顯示，即使到了2025年，ABF的供需缺口仍有8.1%。
圖源：兆豐國際匯整
兜兜轉轉，那么這次，是什么再次吹響了ABF載板“反攻號角”？
“大功臣”先進封裝
先進封裝，大家應該都不陌生。近些年，隨著芯片工藝制程不斷向前推進，為了繼續(xù)延續(xù)摩爾定律，先進封裝應運而生，并成為各大IDM廠和晶圓廠爭相進入的戰(zhàn)場。而先進封裝之所以能成為推動ABF載板發(fā)展的大功臣，就要從ABF載板開始說起。
什么是ABF載板？所謂ABF載板是IC載板中的一種，而IC載板又是一種介于IC半導體及PCB之間的產品，作為芯片與電路板之間連接的橋梁，可以保護電路完整，同時建立有效的散熱途徑。
圖源：stockfeel
根據(jù)基材的不同，IC載板可以分為BT 載板和ABF載板，相較于BT載板，ABF材質可做線路較細、適合高腳數(shù)高訊息傳輸?shù)腎C，具有較高的運算性能，主要用于CPU、GPU、FPGA、ASIC等高運算性能芯片。
圖源：stockfeel
上文提到，先進封裝是為延續(xù)摩爾定律而生，原因在于先進封裝能協(xié)助芯片整合在面積不變下，促成更高的效率，透過chiplet封裝技術，將來自不同制程、不同材料的個別芯片設計置于中介層基板之上的異質整合技術，要將這些芯片整合在一起，就是需要更大的ABF載板來放置。換言之，ABF載板耗用的面積將隨chiplet技術而變大，而載板的面積越大，ABF的良率就會越低，ABF載板需求也會進一步提高。
圖源：Cadence
目前，先進封裝技術包括FC BGA、FC QFN、2.5D/3D、WLCSP、Fan-Out等多種形式，其中，F(xiàn)CBGA憑借內部采FC、外部采BGA的封裝方式，成為目前主流的封裝技術。作為ABF載板應用較多的封裝技術，F(xiàn)CBGA I/O數(shù)量達到32~48，因而擁有非常優(yōu)異的性能與成本優(yōu)勢。此外，2.5D封裝的I/O數(shù)量也相當高，是2D FC封裝的數(shù)倍以上，在顯著提升高階芯片效能的同時，所需的 ABF載板也變得更為復雜。
以臺積電的CoWoS技術為例，從2012年首度推出至今，根據(jù)Interposer的不同，這項封裝技術已經(jīng)可分為 CoWoS-S、CoWoS-R和CoWoS-L三種，目前第五代CoWoS-S已進入量產，預計于 2023年量產第六代CoWoS-S。作為先進封裝技術之一，CoWoS采用了大量高階ABF，不論面積、層數(shù)都高于FCBGA，良率也遠低于FCBGA，從這方面來看，未來勢必將消耗大量ABF產能。
除臺積電外，Intel在2014年發(fā)布的嵌入式多芯片互連橋接(Embedded Multi-die Interconnect Bridge, EMIB)技術，其I/O數(shù)高達250~1000，提高芯片互連密度，并且將硅中介層內嵌于ABF，節(jié)省掉大面積的硅中介層。此舉雖然降低了成本，但卻增加了ABF的面積、層數(shù)與制作難度，將消耗更多ABF產能。據(jù)了解，Eagle Stream新平臺的Sapphire Rapids將是首款具備EMIB + Chiplet的Intel Xeon數(shù)據(jù)中心產品，推估ABF消耗面量將是Whitley平臺1.4倍以上。
由此可見，先進封裝技術的出現(xiàn)毫無疑問成為了推動ABF載板需求的大功臣。
Server及AI領域需求升級
如果說先進封裝技術是大功臣，那么數(shù)據(jù)中心和人工智能兩大應用興起就是頭號“助力員”。當前，為滿足HPC、AI、網(wǎng)通及各項基礎建設的需求，無論是CPU、GPU、網(wǎng)通芯片，還是特殊應用芯片（ASIC）等關鍵芯片，都將加速內容升級的速度，進而往大尺寸、高層數(shù)、線路高密度這三個方向發(fā)展，而這樣的發(fā)展趨勢勢必會拉高市場對于ABF載板的需求。
一方面，上文提到的先進封裝作為提升芯片算力、降低芯片平均價格的一大利器，再加上數(shù)據(jù)中心和人工智能等領域的興起對算力提出的全新要求，越來越多的CPU、GPU等大算力芯片開始向先進封裝邁進。今年至今為止，最為震撼的應該就是3月份蘋果推出的M1 Ultra芯片。
據(jù)了解，M1 Ultra采用了Apple自定義的封裝架構Ultra Fusion，基于臺積電InFO-L封裝技術的架構，透過硅中介板連接2顆M1 Max裸晶，建構出SoC，可以最大程度縮小面積并提升性能。要知道，與此前處理器所用到的封裝技術相比，M1 Ultra所采用的InFO-L封裝技術需要采用大面積的ABF，所需面積為M1 Max 的兩倍，且精密度要求更高。
圖源：臺積電
除蘋果M1 Ultra芯片外，英偉達服務器GPU Hopper 與超威半導體的RDNA 3 PC GPU 都將在今年改采 2.5D 封裝，今年4月，也有媒體報道，日月光先進封裝切入美國一流服務器芯片廠商供應鏈。
兆豐國際匯整數(shù)據(jù)顯示，PC CPU中，預測2022~ 2025年PC CPU/GPU ABF消耗面積分別約為11.0%和8.9% CAGR，CPU/GPU 2.5D/3D封裝ABF消耗面積則分別高達36.3%和99.7% CAGR。而服務器CPU中，預測2022~ 2025年CPU/GPU ABF消耗面積約10.8%和16.6% CAGR，CPU/GPU 2.5D/3D封裝ABF消耗面積約48.5%和58.6% CAGR。
種種跡象意味著，大算力芯片向先進封裝邁進將成為ABF 載板需求成長的主因。
另一方面，就是AI、5G、自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等新技術、新應用的興起。以此前最為熱門的元宇宙來說，AR/VR等頭顯設備作為未來元宇宙重要的入口，背后隱藏著巨大的芯片機會，而這些芯片機會也將成為推動ABF載板市場增長的新增長力。
今年年初，天風國際分析師郭明錤曾發(fā)布報告透露了蘋果AR/MR設備新動向。報告顯示，蘋果此次的AR/MR設備將配備雙CPU，分別為4nm、5nm制程，由臺積電獨家開發(fā)；雙CPU均使用ABF載板，這也意味著，蘋果AR/MR設備將采用雙ABF載板。郭明錤預測，2023/2024/2025年，蘋果AR/MR裝備出貨量分別有望達300萬部、800-1000萬部與1500–2000萬部，對應ABF載板需求600萬片/1600-2000萬片/3000-4000萬片。
順便提一下，蘋果對于AR/MR設備的目標是10年后可取代iPhone。數(shù)據(jù)顯示，目前iPhone活躍用戶超10億人,而且始終在穩(wěn)步上升，即便按照當前數(shù)據(jù)來算，未來10年，蘋果至少需要售出10億臺AR裝置，這就意味著僅僅蘋果AR/MR設備所需要的ABF載板數(shù)量就超過20億片。
隨著谷歌、Meta、亞馬遜、高通、字節(jié)跳動等各大巨頭的加入，未來市場競爭只會更激烈，帶動著ABF載板的需求也將更為旺盛。
圖源：IDC
六大廠商齊擴產
面對如此強勁的市場增長趨勢和不斷擴大的供需缺口，ABF載板大廠的產能擴建也早已提上日程。
目前ABF載板主要有七大供貨商，2021年供貨比重分別是欣興21.6%、景碩7.2%、南電13.5%、Ibiden 19.0%、Shinko 12.1%、AT&S 16.0%、Semco 5.1%，2022年除Semco外，其余廠商于皆有進行擴產。
欣興電子
欣興電子將2022年的資本支出上調至358.58億新臺幣，80%-85%的資本支出將用于IC載板擴產，其中70%將用于擴大中國臺灣新竹的ABF載板產能。
其楊梅廠在去年下半年先生產ABF載板的成熟制程產品，目前楊梅廠第一期已經(jīng)量產，第二期第三期的裝機，將在未來幾個月完成，預估到2023年可以達到滿載。整體欣興今年載板增產約20%，主要還是會以ABF載板為主。
景碩科技
景碩今年前三季產能提升都是以既有的新豐廠為主，第四季起楊梅新廠可望加入，該廠主要是以生產ABF載板為主，將一直可擴充到明年第三季，景碩因ABF產能相較較小，今年估ABF產能可增三至四成。
去年10月，景碩稱2022年擴產主要以ABF載板為主，資本支出暫估為80億元，將擴充ABF載板產能達3-4成的水平。
南亞電路
南亞電路今年也是在兩岸擴產，包括錦興廠、昆山廠（主力擴BT載板），以及下半年將加入的樹林廠以及昆山二期，目前樹林新廠已在機臺認證，接下來進行產品認證，估下半年就會投產，若速度快可能Q3底就會量產，明年Q1放量。
南亞電路板自估，今年在ABF載板部分，樹林一期產能可以多一成，昆山二期也可以多一成的產能，整體來看，今年產能可以較去年多出二成，而隨著明年第一季新產能大放量，南亞電路板ABF載板產能可以多出三成。
Ibiden（揖斐電）
2021年4月，揖斐電宣布，為了應對旺盛的客戶需求，計劃對旗下河間業(yè)務場（岐阜縣大垣市河間町）投資1,800億日元、增產高性能IC封裝基板。上述增產工程預計于2023年度完工量產。此外，其位于日本岐阜縣大野町的新工廠，則預計最快量產時間在2025年。
Shinko（新光電工）
Shinko去年10月宣布，計劃在千曲市建設新工廠，以擴大倒裝芯片型封裝的生產能力。2022～2025年的投資額為1400億日元，通過資本投資的產能預計將比以往增加50%。今年5月，Shinko宣布，將在長野縣千曲市建設的新工廠將于2024年度下半年啟動。
Shinko表示，在全球半導體需求不斷增長的情況下，將主要擴大面向高性能半導體的FCBGA封裝基板的生產。
AT&S（奧特斯）
去年6月，AT&S AG 計劃在獲得監(jiān)事會批準后，在東南亞建立新的 IC 基板生產基地。據(jù)了解，該計劃投資總額高達 17 億歐元，用于2021 年至 2026 年期間在東南亞地區(qū)為高性能處理器生產 ABF 基板，生產場地總面積約為 200,000 平方米，計劃于2024年底開始量產。
據(jù)悉，AT&S目標是在2025年躋身全球三大ABF載板供貨商，去年3月決定全面擴大重慶的 ABF 基板生產面積，并為此追加了大約 2 億歐元的投資預算，今年也將專注重慶三廠產能的釋放。
圖源：AT&S
寫在最后
雖然上述ABF大廠皆已展開擴產計劃，但是由于產能釋放需要時間，且上游關鍵材料ABF基膜產能增速較低，限制了ABF載板產能釋放，更重要的是，由于芯片面積增大致使當前ABF良率降低，疊加半導體行業(yè)自身的周期性特征，未來ABF載板會如何發(fā)展，依舊是個未知數(shù)。
