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面对全球竞争台湾发展IC载板产业之定位
 

【作者: 周以琪】2002年10月05日 星期六

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系统产品热电性质不断提升,特别是高频高脚数的需求,促使封装技术由传统的外围引脚封装走向数组(Array)封装,也就是引脚插入型走向表面黏着型的方向发展。目前一般所指先进的封装型态是指BGA、CSP与Flip Chip 等数组式封装,适合高频、高脚数或可携式小型化的封装型态。封装型态与脚数范围,如(表一)所示。


《表一 封装型态脚数范围〈数据源:ETP(2000),工研院经资中心整理》
《表一 封装型态脚数范围〈数据源:ETP(2000),工研院经资中心整理》

BGA 封装〉

BGA封装主要应用于微组件(Microcomponent)与ASIC,在轻薄短小与多功的需求下,IC制程进入0.13micron制程,其不仅满足降低芯片尺寸之需求,也因缩减电流移动距离而增加装置的速度,满足高密度/功率的需求。封装制程在此一趋势下,I/O数不断提升,传统导线架渐渐无法支持需求,BGA封装市场因而日渐扩大,见(表二)。


《表二 微组件应用BGA封装之年复合成长率〈数据源:ETP,Dataquest,工研院经资中心整理2002/08〉》
《表二 微组件应用BGA封装之年复合成长率〈数据源:ETP,Dataquest,工研院经资中心整理2002/08〉》

CSP封装

CSP之优点在于小型与薄型,薄型提供良好散热性,CSP主要应用于DRAM、SRAM、Flash等内存,随着微处理器如绘图芯片等的速度不断加快,SDRAM其800Mbytes/sec的处理速度受限了运算的效能,故有DDR(Double Data Rate)由传统SDRAM延伸出来之新技术产生,目前采用DDR之应用厂商包括NVIDIA用于高阶视频卡,AMD、Micron、VIA与Intel用于个人计算机、工作站与路由器之芯片组。2002年2月DDR266刚成为市场主流,封装形式仍旧采用TSOP方式,DDR333因其运算频率达333MHz以上,传统TSOP已无法支持其基本架构,因此封装方式将转入CSP,见(表三)。


《表三 内存应用CSP封装之年复合成长率〈数据源:ETP,Dataquest,工研院经资中心整理2002/08〉》
《表三 内存应用CSP封装之年复合成长率〈数据源:ETP,Dataquest,工研院经资中心整理2002/08〉》

在下游需求带动下,各类BGA、CSP等IC载板之需求大幅成长,如(图一)。根据ETP统计与预测2002年全球BGA载板产量约达40亿颗、CSP产量约达53亿颗。受到需求朝向多功能、高功率、微型化,HDI的技术在各类载板之发展重要性日增。


《图一 BGA载板之市场规模成长率〈数据源:工研院经资中心整理2002/08〉》
《图一 BGA载板之市场规模成长率〈数据源:工研院经资中心整理2002/08〉》

二、各国竞争概况

面对PCB产业成长钝化与IC载板市场成长的吸引下,各国纷纷投入分食大饼。


日本

日本是全球第二大半导体生产国,2001年全球芯片生产约有85%为IDM(Integrated Device Manufacturer)大厂生厂,其中日本IDM厂之市占率将近两成。日本属于In-house企业,提供IC载板广大的内需市场,加上日本政府支持厂商作前瞻性的规划,并结合上游原物料商、外围设备商与下游IC及应用系统商合力开发新技术,因此造就了日本在技术、质量领先的地位。面对高附加价值的IC载板产业,日本在全球布局的策略采用区隔市场掌握自身优势产品,目前IC载板海外生产比重趋近于零,造就了2001年日本IC载板产业在全球的市占率将近3/4的比重。


主要生产厂商:

Ibiden所生产的产品包括PBGA、Cavity PBGA、FC-PGA、FCPBGA及Rigid-CSP,覆晶载板由大垣、青柳厂生产,为供应Intel的MPU之主要厂商之一,覆晶载板在该公司2001年的IC载板事业上占将近七成的营收,2001年载板总产值列居群雄之冠。有别于以往日商朝高附加价值的方向,2002年Ibiden将以低价格策略为主,主要发展产品为手机用基板、Memory Module基板、Bluetooth Module基板及多层IC载板等。Ibiden为日本IC载板厂商中率先设厂于大陆的公司,目前于北京兴建高密度电路板(PCB)厂,主要生产手机用基板,预计2002年4月量产。


Japan Circuit Industry (JCI)为日本供应PBGA载板的第一大厂,2001年月产能为1000-1500万颗,在覆晶技术上JCI于2000年即已开始发展,2002年FC-BGA生产能力将大幅增加。


Eastern、NEC与松下电子,2002年公司经营方向均将以高附加价值战略为主。对于大陆市场,正在考虑是否设立工厂。


在软式基板产品上,主要生产厂商包括Shindo、日立化成、Hitachi Cable与Mitsui。Shindo为日本生产CSP-PI载板的第一大厂,2001年CSP-PI月产能为2500-3500万颗。


后起之秀-台湾

台湾IC载板产业自1998年萌芽,由于当地载板需求扩大以及载板占封装成本比重高下,纷纷有不同厂商相继投资,包括PCB、封装甚至设计制造厂均加入投资阵营,产业结构日渐完整,发展初期各厂商多是透过技术移转的方式取得技术,发展至今已逐步转为自行研发的方式。台湾IC载板产值自1998年后以年复合成长率153.7%之速度成长,2001年受到全球景气的影响,虽然产值仍呈现正成长,但出口表现不如预期,台湾整体内需值较2000年下降5%。随着台湾厂商在制程技术之提升与产能不断开出,仰赖国外进口载板的比重渐渐减低,预估2002年产值将成长为新台币171亿元﹔如(图二)。


《图二 台湾IC载板产业产销值统计与预测〈数据源:工研院经资中心2002/08〉》
《图二 台湾IC载板产业产销值统计与预测〈数据源:工研院经资中心2002/08〉》

强劲对手-南韩

南韩PCB产业的脚步如同日本PCB产业的缩影。首先,南韩DRAM大厂Samsung与Hynix生产全球50%之DRAM,因此其拥有广大的Memory Module内需应用市场,Memory Module主要使用六层板;其次,南韩在全球手机的产量中,拥有高度供应量,手机所需的机构组件及其相关技术如微孔技术,带动南韩PCB的技术;最后,南韩封测大厂Amkor,基于就地供应的便利与降低成本的压力,故BGA载板优先采购于南韩当地,使得南韩载板产业大幅成长。南韩除了拥有下游内需市场支撑的优势,其也效法日本,积极发展上游原物料的开发与接口设备的支持,Doosan是南韩最大铜箔基板厂,产能为250万m2/月,LG Chemical提供epoxy-glass Laminate。


南韩主要IC载板厂为南韩前四大PCB厂:Samsung、LG、Korea Circuit与Daeduck。Samsung在2001年载板总产值约为8,065万美元,主要产品为PBGA,其次是Rigid-CSP,2001年并与Honeywell合作开发TBGA市场。LG的产品结构与Samsung近似,主要生产PBGA与Rigid-CSP,2001年主要供应南韩封装厂,总产值约为5,120万美元。Korea Circuit与Daeduck主要生产双/多层BGA与CSP-PI。


中国大陆


2002年大陆并无IC载板的生产,但中国大陆在全球产业生产链中占有重要角色,下游客户封装客户基于就近市场,及当地生产可免除17%的关税享有3%的优惠税率,现正如火如荼的布局大陆。


全球专业封装测试代工厂中,目前2001年占有全球营收近五成的前四大厂均以不同方式设厂于大陆。ChipPAC于1996年与中芯策略联盟进入之后,2001年Amkor也与宏力策略联盟进入大陆,台湾封装大厂硅品与日月光受限于台湾政策的因素,目前均透过转投资方式进入。


在十五计划的推动下,首先吸引了当地制造的产生,包括主板菁英、华硕与手机大厂Motorola、Nokia均以来料加工大陆组装的方式生产,因此进一步带动IC市场的起飞。封装是大陆半导体产业发展脚步最快的。在前12大厂中,主要厂商仍以合资为主,产品集中于消费类应用在技术水平上,载板的需求仍不明显。整体本土封装目前仍以100脚以下的低阶产品为主。


中国大陆IC载板的需求透过两岸沿革的比较来预估:


台湾:

就下游需求面来看,台湾由1994年八吋晶圆拥有高阶IC制造技术与订单,才进一步带动高脚数BGA的需求,BGA的历经了3年的开发,至1997年才有显著的营收。


就PCB产业来看,台湾PCB产业,从70年代,在台湾人苦干积极的发展下,快速压缩成长群聚成PCB产业带,至90年代HDI技术趋于成熟,由于拥有HDI技术经验加上产业带的外围资源,才拥有跨入载板的技术能力,厂商则是在1998年相继进入量产阶段。依此沿革推估:


中国大陆:

大陆PCB起步比台湾早,但受到政策的影响,所以脚步比台湾慢,2001年才开始进入HDI、多层板阶段,生产厂商是以外资为主。


至于下游需求面必须分为独资与当地本土厂来看:独资封装厂已有BGA、CSP的封装能力,但2001年占大陆产量比重不高,加上拥有主控权的外资厂商,封装高附加价值的产品时,质量是主要考虑,载板无关税与运送的限制,故以进口载板为主。


本土厂方面,假设大陆八吋晶圆制造至2004年拥有接芯片组等高阶产品的能力,并假设本土封装厂自2003年开始规划高阶生产线,由于拥有过去经验,生产线由架设到试产成功时程缩短为1-1.5年,2005年载板当地需求才会逐步浮现的机会。


基于市场需求与整体产业的Infrastruture尚未健全下,大陆载板产业仍须等待。面对2005年需求逐步浮现时,台商是否过去设厂、大陆当地厂商是否造成威胁,提供给相关业者三个参考层面:


  • 1. 2005年渐起的需求是否足以支撑大陆当地载板产业之发展?


  • 2. IC载板产业之外围支持占有举足轻重的地位,中国大陆当地的外围产业、环境以及相关法令是否能满足载板产业特性?


  • 3. 台湾在发展载板产业,是否仍要依循过去PCB产业发展途径:代工R杀价竞争R大陆设厂,这种压缩获利时间的经营方式?还是可以比照日本采用区隔市场的经营方式?或是重组价值链的经营方式?




《表四 各国竞争概况〈数据源:工研院经资中心2002/08〉》
《表四 各国竞争概况〈数据源:工研院经资中心2002/08〉》

台湾厂商发展的策略建议

台湾拥有半导体产业完整的资源,以及价格与交期的竞争优势,因此能在竞争激烈的国际局势中占有10%的市占率,如(表四)﹔未来应朝向跟上日本领先脚步,拉大与中国大陆的差距方向迈进,在此提供台湾厂商发展的策略建议:


1. 效法领先国日本的方向:

善用全球布局掌握自身优势产品,另外载板产业是半导体产业与PCB上游至外围结合的整体作战,因此强化上下游垂直整合能力是十分重要,所以充分利用台湾完整半导体结构,透过上下游整合强化各项资源,以达到:(1)降低生产成本;(2)扩大产品线广度;(3)加快产品开发速度。


2. 加大与大陆之间的差距:

面对大陆新兴市场,台湾仍具优势,必须在这段期间中加大与大陆之间的差距,并省思经营方式脚步,切勿使高附加价值的载板产业再度沦为PCB低价竞争的窘境。若是下游客户或当地需求大到非到大陆设专业代工厂时,建议能效法日本区隔市场的策略并做好外围相关环境审慎的评估,善用台湾拥有PCB设厂成功经验的优势,进入大陆布局。


相信在台湾厂商自我能力提升以及重新省思经营方式的经营下,台湾产业的竞争力将大幅提升。


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