【板級封裝技術(shù)市場分析:各廠商已經(jīng)為規(guī)模量產(chǎn)做好準(zhǔn)備】板級封裝廠商已經(jīng)為規(guī)模量產(chǎn)做好準(zhǔn)備。
產(chǎn)業(yè)為何青睞板級封裝
對更低成本和更高性能的需求,外加OSAT(外包半導(dǎo)體封測廠商)/組裝廠終端客戶不斷要求更低的價(jià)格,一直在推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開發(fā)創(chuàng)新解決方案。一種方案便是通過從晶圓和條帶級向更大尺寸的面板級轉(zhuǎn)換,充分利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)和效率的優(yōu)勢。從晶圓級向板級(例如從12英寸晶圓向18x24英寸面板)的轉(zhuǎn)換,成本最高可降低50%(如果技術(shù)已經(jīng)完備),良率超過90%。而且,板級制造可以利用晶圓級封裝(WLP)和PCB/平板顯示/光伏產(chǎn)業(yè)的專業(yè)知識和基礎(chǔ)設(shè)施。
據(jù)麥姆斯咨詢介紹,很多因素正在驅(qū)動板級封裝(PLP)的發(fā)展,推動供應(yīng)鏈各個(gè)位置的眾多廠商投入板級基礎(chǔ)設(shè)施。一方面,領(lǐng)先的無晶圓廠商希望OSAT廠商降低高密度扇出型晶圓級封裝(FOWLP)的成本,而采用大尺寸面板似乎是顯著降低封裝價(jià)格的關(guān)鍵。事實(shí)上,所有大型OSAT廠商的發(fā)展路線圖上都有扇出型板級封裝(FOPLP)。另一方面,是那些戰(zhàn)略投資、開發(fā)PLP產(chǎn)能并積極推動其應(yīng)用的廠商,這些廠商主要受FOWLP業(yè)務(wù)的成功和宣傳推動,同時(shí)也包括:
-錯(cuò)過FOWLP(eWLP)早期熱潮的廠商(例如PTI力成科技,ASE日月光);
-在基板業(yè)務(wù)中遭受損失,希望開拓一種能夠利用其基板制造經(jīng)驗(yàn)的新業(yè)務(wù)(例如SEMCO三星電機(jī),Unimicron欣興電子);
-已經(jīng)具備面板級工藝經(jīng)驗(yàn)(例如LCD封裝),并相信它們能夠?qū)⑦@些經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于PLP(例如NEPES納沛斯);
-希望開發(fā)高密度、低成本封裝,以支持其前端芯片業(yè)務(wù)(例如SamsungElectronics三星電子,Intel英特爾)。
板級封裝平臺的市場驅(qū)動因素
供應(yīng)鏈現(xiàn)狀
許多封裝平臺都可以被認(rèn)為是基于面板的封裝,但是,本報(bào)告僅將兩類封裝技術(shù)劃為PLP,亦即采用RDL互聯(lián)制造,并在面板級(面板尺寸>300mmx300mm)完成進(jìn)一步組裝的:FOPLP和嵌入式芯片。其中,F(xiàn)OPLP吸引了許多廠商(包括設(shè)備廠商和供應(yīng)商)更高的關(guān)注,因此本報(bào)告重點(diǎn)聚焦FOPLP,對FOPLP進(jìn)行了更深入的研究和分析。
PLP設(shè)備供應(yīng)商概覽
很多廠商都已經(jīng)開發(fā)了自己的FOPLP技術(shù),但是經(jīng)過多年的開發(fā)/驗(yàn)證/出樣,僅有三家廠商將在2018年最終進(jìn)入量產(chǎn),它們分別是:PowertechTechnologies(PTI)、NEPES和SEMCO。NEPES已經(jīng)自2017年開始了小規(guī)模量產(chǎn)。和DecaTechnologies合作的ASE,也已經(jīng)處于先進(jìn)的發(fā)展階段,并將在2019年或2020年實(shí)現(xiàn)商業(yè)量產(chǎn)。各廠商都有自己的業(yè)務(wù)策略,開發(fā)自己的FOPLP技術(shù)(不同的面板尺寸、采用不同的基礎(chǔ)設(shè)施等)。
例如,NEPES主要專注于粗放設(shè)計(jì)(>10/10L/S),目標(biāo)應(yīng)用包括汽車、傳感器和物聯(lián)網(wǎng)等,很可能不會開拓高密度設(shè)計(jì)。另一方面,PTI和SEMCO的長期目標(biāo)則劍指要求8/8或以下L/S的中高端應(yīng)用。同時(shí),Unimicron正在開發(fā)一種業(yè)務(wù)模式,自己制造高密度RDL,進(jìn)一步的組裝則交由OSAT合作伙伴或客戶完成。此外,Amkor(安靠)和JCET/STATSChipPAC(長電/星科金朋)等主要OSAT廠商目前正處于“靜觀其變”的階段,評估多種選擇,它們預(yù)計(jì)在2022年以前都不會進(jìn)入量產(chǎn)。
主要廠商對扇出型板級封裝的準(zhǔn)備情況時(shí)間軸
對于PLP,設(shè)備已不再是瓶頸。市場上也有機(jī)臺能夠支持板級封裝中的各種工藝。不過,某些支持高密度板級封裝的機(jī)臺則比較特殊且昂貴。因此,瓶頸在于機(jī)臺成本以及能不能買到。對于某些面板制造工藝(電鍍、物理氣相沉積PVD、模塑、芯片貼裝和劃片等),已有機(jī)臺可用,并可以采用來自PCB、平板顯示或LCD產(chǎn)業(yè)的機(jī)臺。不過,對于其它先進(jìn)封裝(例如光刻等)固有的關(guān)鍵工藝步驟,需要開發(fā)新型、升級的機(jī)臺加工能力以支持這些工藝,如面板上的精細(xì)L/S圖案化、厚膠光刻、面板處理能力、曝光場尺寸和焦深等。過去幾年來,設(shè)備供應(yīng)商一直致力于研發(fā)這些機(jī)臺。
設(shè)備供應(yīng)商正采用各異的策略進(jìn)軍PLP業(yè)務(wù):并購(例如,RudolphTechnologies基于對AZORES平板顯示面板打印設(shè)備的收購所獲得的技術(shù),開發(fā)了針對PLP的機(jī)臺);利用來自其它業(yè)務(wù)的機(jī)臺經(jīng)驗(yàn)并進(jìn)行升級(例如Evatech、Atotech、SCREEN);從0開始有機(jī)地開發(fā)PLP機(jī)臺(ASM)。此外,某些在FOWLP市場具有強(qiáng)大市場地位的機(jī)臺供應(yīng)商,仍對PLP業(yè)務(wù)持懷疑態(tài)度,因此還在觀望之中(例如Ultratech、AppliedMaterials、LamResearch)。
機(jī)臺供應(yīng)商進(jìn)入板級封裝業(yè)務(wù)的策略
板級封裝的技術(shù)挑戰(zhàn)及規(guī)模制造路線圖
FOPLP的廣泛應(yīng)用需要逐步滿足某些標(biāo)準(zhǔn)并克服一些挑戰(zhàn)。這些標(biāo)準(zhǔn)/挑戰(zhàn)意味著大量的資本投入、標(biāo)準(zhǔn)化、多源可用性以及最重要的市場可用性,以確保面板產(chǎn)線的持續(xù)運(yùn)行。在大尺寸面板上也存在技術(shù)挑戰(zhàn),例如翹曲控制、芯片貼裝精度以及10/10um線寬以下的制造等。
FOPLP規(guī)模應(yīng)用所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
面板尺寸和組裝工藝的標(biāo)準(zhǔn)化是FOPLP應(yīng)用的最大障礙。各廠商都在使用不同的面板尺寸和基礎(chǔ)設(shè)施(PCB/LCD/WLP/PV/Mix)來開發(fā)自己的工藝,以滿足特定應(yīng)用和客戶的需求。在此背景下,終端用戶很難實(shí)現(xiàn)多源采購。此外,設(shè)備供應(yīng)商需要根據(jù)不同客戶的要求來設(shè)計(jì)和制造設(shè)備也較難獲利。
鑒于這些技術(shù)挑戰(zhàn)對良率的不利影響,進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)的FOPLP將支持相對簡單的設(shè)計(jì):>10/10umL/S,15x15mm2封裝尺寸,以及多芯片SiP集成。
扇出型板級封裝量產(chǎn)路線圖