全球半導體封裝載板市場格局研究-半導體論文

　　摘 要 半導體是一種重要的電子元器件，是電子信息產業的基礎�；�于半導體相關概念、全球半導體產業鏈及其業務模式，論述了半導體封裝載板的三類客戶，之后分析了全球載板的主要制造地(日本、韓國、中國臺灣、中國內地)及十家最大的載板制造商，最后總結了全球主要載板制造商的產品布局。

　　關鍵詞 半導體;半導體產業鏈;業務模式;半導體封裝載板;市場格局

　　0 前言

　　2018年4月16日(美東時間)美國商務部宣布將禁止美國公司向中興通訊銷售零部件、商品、軟件和技術7年，直到2025年3月13日。這一事件，讓人不禁想起18年前(筆者本科畢業前夕)，時任科技部部長徐冠華曾說，“中國信息產業缺芯少魂”(指缺芯片與操作系統)，但時至今日，仍幾無大的改觀。現在網上鋪天蓋地的 “芯”聞、“芯”事、“芯”篇，讓我等從業人士看了深為之動容(不管怎樣，專家、大眾對行業關注，總體上是好事)，覺得作為行業人士，應該為行業也能做點什么，因此寫此文聊表寸心，希望中國內地的半導體產業能夠快速、健康發展。這是寫此文的初衷，下文將從“我們的客戶在哪”，“我們的同行是誰”兩方面展開論述全球半導體封裝載板市場格局現狀。

　　1 我們的客戶在哪?

　　——基于全球半導體產業鏈的分析

　　1.1 半導體相關概念

　　半導體是指導電性介于良導電體與絕緣體之間，利用半導體材料特殊電特性來完成特定功能的電子元器件。半導體是一種重要的電子元器件，是電子信息產業的基礎，也是衡量一個國家(或地區)技術水平的重要標志之一。在電子產品整機中半導體產值約占20%，居細分市場份額第一。

　　一般廣義概念上的半導體包括四類：集成電路(占半導體總產值4086.91億美元的83.2%)、光電子器件(8.4%)、分立器件(5.3%)、傳感器(3.1%)。集成電路又包括四類：微處理器(占半導體總產值的15.5%)、存儲器(30.1%)、邏輯器件(24.8%)、模擬器件(12.9%)(數據來源：WSTS，2017年11月28日)。在狹義概念上，通常把集成電路等同于半導體(本文中的半導體也專指集成電路，后文也將以此展開論述)。

　　1.2 半導體產業鏈

　　半導體的制作技術復雜，資金投入巨大，產業鏈長，結構專業化高，屬典型的技術、資金密集型產業。一般根據半導體的制作流程(設計→ 制造→封測)將半導體產業分為半導體設計業、半導體制造業和半導體封測業三個子產業群。有時，在考慮半導體產業鏈時，會將最上游的設備、原材料等廠商計入在內，稱為泛半導體產業鏈。圖1是全球泛半導體產業鏈產值分布圖，包含材料、設備、EDA、IP/服務(知識產權供應商，收取基本授權費和版稅)、半導體設計、半導體制造、封裝測試(簡稱封測，以下用簡稱)、 IDM(集成器件制造商)。

　　1.3 半導體產業鏈的業務模式

　　根據目前半導體產業的商業模式，可以分為兩大類：IDM(Integrated Device Manufacture，集成器件制造商)和垂直分工模式(半導體設計、制造和封測)。1987年TSMC(臺灣積體電路公司，簡稱臺積電)成立前，只有IDM一種模式(自1958年德州儀器開始)，此后，半導體產業的專業化分工成為一種趨勢。

　　根據各廠商的具體功能可以細分為：IDM (集成器件制造商：涉及半導體整個產業鏈，從半導體設計、制造，直至封測，典型如英特爾等)、Fabless(半導體設計商：專注于半導體設計，也稱作芯片設計，如蘋果、高通、聯發科、海思、展訊等)、Foundry(半導體制造商：專注于半導體制造，常稱作晶圓制造代工，為Fabless 和IDM(委外訂單)提供代工服務，如臺積電、聯電、中芯等)、Packaging(包括Assembly& Test，半導體封測商：專注于封裝與測試，也稱作封測代工(OSAT，Outsourced Semiconductor Assembly and Test)，為Fabless和IDM(委外訂單)提供封測服務(如日月光、安靠、長電、通富等), 多元化制造商(從事以上兩種及以上業務，如三星電子，它既是IDM，又從事 Foundry)。

　　具體看半導體封測，它包含封裝和測試兩步，封裝是指將晶圓加工得到獨立芯片的過程，測試則是對封裝后的產品進行性能測試以確保其功能的完整性。

　　2 我們的同行是誰?

　　——全球半導體封裝載板市場格局分析

　　2.1 半導體封裝載板相關概念

　　業界一般將半導體封裝載板分為兩大類：成品為顆狀(Unit base，積層采用ABF材料)的 FCBGA載板(Flip Chip Ball Grid Array)、條狀(Strip base)的BGA載板(Ball Grid Array)。 FCBGA種類單一，常見層數為4-16層，主要應用在PC(如CPU、Chipset、GPU等)。BGA種類繁多，常見層數為1-10層，主要應用在手機(如AP主處理器、BB基帶、RF射頻類、PMIC電源管理類等)。常見的BGA有BOC(Board on Chip)、PBGA(Plastic Ball Grid Array)、CSP (Chip Scale Packaging，也稱作FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array))、Memory Card、SiP(System in Package)、FCCSP(Flip Chip Ball Grid Array)等。其中FCCSP種類較為繁多，包括入門級FCCSP (Tenting/MSAP工藝)、一般FCCSP(SAP工藝)、ETS(Embedded Trace Substrate，或者稱作 EPP，Embedded Pattern Process)、EPS(Embedded Passive Substrate)、EAD(Embedded Active Device)、PLP(Panel level Packaging)等。

　　2.2 全球載板主要制造地及主要制造商現狀分析

　　根據2016年的統計數據，目前全球載板的市場容量約為65億美元，量產公司近30家。從生產地來看，全球載板主要在日本、韓國、中國臺灣三地生產(80%以上)，中國內地等國家、地區有少量生產;從制造商歸屬地來看，全球載板主要為中國臺灣(38%)、日本(30%)、韓國(27%)制造商，約占全球94%的份額。全球前十大載板公司如表4所示。從表中可以看出，載板公司基本上都是PCB產品多元化，即，非從事單一的載板業務(唯一例外的是日月光材料(僅從事 BGA載板制造)，主要是由于該公司的母公司從事的是封測代工服務)。

　　2.2.1 日本長期以來，日本代表著全球高端PCB(特別載板)的制造水平和引導著全球PCB的發展方向，但近年來，由于其市場策略、價格水平，削弱了其競爭力。當前日本主要的載板制造商有Ibiden、 Shinko、Kyocera、Daisho、MGC-JCI(逐步退出)、Eastern(已被韓國的Simmtech收購)等。

　　Ibiden揖斐電：揖斐電成立于1912年，開始從事的是碳化物的生產和銷售，后逐步擴大業務，進入了電化學、住宅建材、陶瓷、電子等領域。現有員工14290名。2017財年，它的營收額為3004 億日元(約26億美元)。目前的主要業務包括 PCB(2017財年，營收額為115.6億日元(約10億美元)，占38.5%)、陶瓷制品(占37.7%，具體為柴油微粒過濾器、特殊碳素、纖細陶瓷制品、陶瓷纖維)、其他類(室內材料等，占23.8%)。 PCB產品包括HDI、BGA和FCBGA，FCBGA技術一直稱冠全球。目前揖斐電在日本、菲律賓、馬來西亞、中國內地共有7個生產基地，具體為：日本岐阜縣大垣市4個：大垣廠(FCBGA)、大垣中央廠(FCBGA)、青柳廠(HDI)、河間廠(FCBGA)，菲律賓廠(FCBGA)、馬來西亞檳榔嶼廠(HDI)，北京廠(HDI)。

　　Shinko新光電氣：新光電氣成立于1946年9 月，現有員工4838名，歸屬于富士通集團，富士通占新光電氣50%的股份。主要產品包括：載板(BGA和FCBGA)、引線框架、封測、電子元器件等。2018年4月，公司決定投資1.9億美元新建載板產線擴充產能20%。2017財年，它的載板營收額為849.23億日元(約7.4億美元)。

　　Kyocera京瓷：京瓷成立于1959年4月，是全球領先的電子零部件(包括汽車等工業、半導體、電子元器件等)、設備及系統制造公司(信息通信、辦公文檔解決、生活與環保等)，京瓷集團有265家公司，員工人數75940名。2017財年，整個集團的營收額為15770.39億日元(約137 億美元)。京瓷的PCB包括有機載板(BGA、 FCBGA)、HDI、高層數板、陶瓷基板等。2017 財年，它的PCB營收額約5億美元。

　　2.2.2 中國臺灣

　　2006年中國臺灣第一次PCB產值超過日本，居全球第一;之后在規模上，一直領跑全球的PCB產業。當前，臺灣主要的載板制造商有Unimicron、 Nanya PCB、Kinsus、ASE Material、Boardtek先豐、Subtron旭德(欣興持股30%)、ZDT臻鼎(制造在秦皇島)PPt恒勁(C2 iM 產品)等。

　　Unimicron欣興：欣興成立于1990年，聯電為最大股東，2001年合并群策電子、恒業電子， 2002年合并鼎鑫電子，2009年合并全懋，2011年收購德國Ruwel 100%的股權和日本Clover75%的股權。產品包括PCB(其中，多層板占15%、FPC占 5%、HDI占35%、載板占45%)、連接器等。

　　目前欣興在全球共在4個國家/地區建有13個工廠，其中中國臺灣6個(合江廠、合江二廠生產 HDI和背板，蘆竹二廠、蘆竹三廠生產HDI，山鶯廠生產HDI、BGA和FCBGA，新豐廠生產BGA和 FCBGA)，中國大陸5個(昆山欣興同泰生產FPC 及組裝，昆山鼎鑫生產多層板和HDI，深圳聯能生產HDI和背板，蘇州群策生產BGA、黃石欣益興生產多層板和HDI)，日本北海道的Clover生產多層板和HDI，德國Geldern的RUWEL生產多層板和 HDI。2017財年，它的營收額為649.92億元新臺幣(約21.9億美元);在整個載板中，FCBGA占營收的53%，FCCSP占17%，一般BGA占29%。

　　Nanya南亞：南亞電路板原為臺塑集團旗下南亞塑料的PCB事業部(始于1985年)，于 1997年10月獨立。它的PCB產品主要包括BGA、 FCBGA、HDI和多層板。它在中國臺灣、昆山建有PCB工廠，其中，中國臺灣工廠主要從事中高端BGA、FCBGA的生產(桃園蘆竹一、二、五、六、七廠、新北市樹林八廠)，昆山工廠(一、二廠)主要從事多層板、HDI和中低端BGA的生產。2010年以前，南亞主要承接來自日本NGK前段的英特爾訂單(南亞負責前段制程生產、NGK 負責后段)，NGK自2010年3月底起停止供貨給英特爾后，南亞直接承接英特爾訂單(于2010年6 月底通過英特爾的全制程認證)。南亞電路板現有員工12072人。2017財年，它的營收額為266.23 億元新臺幣(約9.0億美元)。其中，FCBGA約 42%，BGA約24%，HDI及其他約34%。

　　Kinsus景碩：景碩成立于2000年9月，為華碩投資。它的PCB產品主要包括BGA、FCBGA、 HDI、FPC和多層板(其中載板占營收的80%以上)。它在臺灣、蘇州建有工廠，其中，臺灣工廠主要從事中高端BGA、FCBGA等的生產(石磊廠BGA，清華廠FCBGA、BGA、楊梅廠FPC、新豐廠FCBGA、BGA)，蘇州工廠主要從事多層板、HDI和中低端BGA的生產。2017財年，它的營收額為223.35億元新臺幣(約7.5億美元)。

　　ASE Material日月光材料：ASE Material(或稱作ASEE，日月光電子)為全球最大的半導體封測商日月光集團旗下載板制造公司，它在臺灣高雄、上海、昆山建有工廠，主要產品為BGA載板，包括BOC、FBGA、PBGA、Memory Card、FCCSP 等。2017財年，它的載板營收額約2.9億美元。

　　2018年3月，日月光與TDK合資15億元新臺幣(約0.5億美元)在臺灣高雄正式成立日月旸電子股份有限公司(ASE Embedded Electronics);將來日月旸電子將采用 TDK 授權的 SESUB (Semiconductor Embedded in SUBstrate)技術制造埋入式載板。

　　2.2.3 韓國

　　韓國的載板公司數量較多，這主要歸功于近 年來韓國快速發展的半導體以及消費電子產業;但單個PCB公司的規模較小。當前，韓國主要的載板制造商有SEMCO、Simmtech、Daeduck、 LG Innotek、KCC(Young Poong旗下)、 Cosmotech、HDS等。

　　SEMCO三星電機：三星電機成立于1973年，屬三星集團，是全球排名前列的的電子元器件制造公司。主要業務包括PCB、積層陶瓷電容、攝像頭模組、WiFi模組等。其PCB產品包括HDI、剛-撓性結合板、BGA和FCBGA，公司自2015年起全力開發PLP封裝技術。目前共有5個工廠：韓國釜山廠生產HDI、剛-撓性結合板和FCBGA，韓國世宗廠生產BGA，韓國天安廠生產PLP，中國昆山廠生產HDI，越南廠生產HDI和剛-撓性結合板。2017財年，它的PCB營收額為14694億韓幣(約13.5億美元)。

　　Simmtech信泰：信泰成立于1987年，它的產品主要包括HDI和BGA載板。它在韓國清州、日本茅野、中國西安建有PCB工廠(韓國：HDI和 BGA，日本：BGA(原Eastern工廠)，西安： HDI)。2017財年它的營收額為8116億韓幣(約 7.5億美元)。

　　Daeduck大德：大德成立于1965年1月，是韓國最早的PCB制造企業。旗下有兩家PCB公司： Daeduck GDS和Daeduck，Daeduck GDS的產品主要包括多層板、FPC和HDI，Daeduck的產品包括高層板、HDI和載板(BGA)。它在韓國、菲律賓和中國天津建有PCB工廠。2017財年兩家PCB公司的營收額合計為9686億韓幣(約8.9億美元)。

　　2.2.4 中國大陸

　　中國大陸的載板起步較晚，第一家實現量產 BGA載板的公司于2002年正式投產，為當時屬港資美維科技集團的上海美維科技公司(后被美資 TTM收購);第一家實現量產FCBGA載板的公司則于2016年2月正式投產，為屬奧地利的奧特斯科技(重慶)有限公司。

　　目前，中國大陸實現量產的BGA公司有昆山南亞、蘇州欣興、蘇州景碩、秦皇島臻鼎等臺資，上海美維科技等美資，美龍翔、安捷利電子等港資，興森快捷、深南電路、越亞、丹邦、東莞康源電子、普諾威電子等內資;實現量產的 FCBGA公司則有重慶奧特斯1家。

　　筆者估算，2017年中國大陸載板產出約11.5億美元，占全球16%，已經占據一席之位;內資產出約3億美元，占全球4%，未來成長空間很大。

　　2.3 全球主要載板制造商產品市場布局分析

　　基于半導體封裝載板實際制造的難易程度和市場規模、發展趨勢(和常見的的分類完全不同)，把載板分為以下三類：(1)入門類：包括BOC、PBGA、CSP、 SiP、簡單的FCCSP(Tenting/MSAP工藝)等。(2)一般類：包括一般的FCCSP(SAP工藝)、ETS、EPS、一般的FCBGA(非CPU類)等(3)高端類：包括復雜的FCCSP(EAD/PLP 等)、復雜的FCBGA(CPU類)等。

　　參考文獻

　　[1]楊宏強. 全球半導體產業現狀分析[J]. 電子與封裝,2014,10:24-26.

　　[2]楊宏強. 全球PCB百強企業的變遷與演進[J]. 印制電路信息,2017,10:16-21. 各公司官網和年報.

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