上下游企業(yè)爭奪三維封裝業(yè)務(wù)
[導(dǎo)讀]用于高性能服務(wù)器和游戲機(jī)的2.5維和三維IC已經(jīng)上市，估計三維TSV（硅通孔）平臺在今后5年內(nèi)將增長380億美元。在這種情況下，其供應(yīng)鏈中越來越不穩(wěn)定的傳統(tǒng)純粹IDM（integrated device manufacturer：垂直整合型器件廠
用于高性能服務(wù)器和游戲機(jī)的2.5維和三維IC已經(jīng)上市，估計三維TSV（硅通孔）平臺在今后5年內(nèi)將增長380億美元。在這種情況下，其供應(yīng)鏈中越來越不穩(wěn)定的傳統(tǒng)純粹IDM（integrated device manufacturer：垂直整合型器件廠商）、與之對抗的無廠企業(yè)和硅代工企業(yè)以及OSAT（后工序代工廠商）之間的版圖開始調(diào)整。
起初是IDM占優(yōu)勢。因為他們能夠獨立開發(fā)和管理TSV的所有工序。但是，隨著28nm工廠的成本上升到約60億美元以及越來越復(fù)雜的中間工序、后工序、組裝及測試中采用的新技術(shù)的開發(fā)成本提高，能獲得合理投資回報率的量產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)基本不存在了。
解決辦法是使擁有硅代工業(yè)務(wù)的工廠保持滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，或減少工廠、將部分生產(chǎn)委托給外部企業(yè)。三星電子正為蘋果的“A4”和“A5”處理器代工硅晶圓、裸片乃至封裝工序，估計今后還能代工中間工序、2.5維轉(zhuǎn)接板及三維IC封裝。SK海力士及英特爾等IDM企業(yè)為了達(dá)到絕對必要的產(chǎn)量，或許將提供包括前工序、中間工序及后工序所有工序在內(nèi)的全面代工服務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)、汽車及產(chǎn)業(yè)等用途使用的ASIC等市場上，像意法半導(dǎo)體這樣的IDM企業(yè)或許也能提供硅代工服務(wù)。因為該公司擁有CMOS和三維IC生產(chǎn)線，并且還能夠獨立提供后工序。
硅代工企業(yè)不管是獨立開展業(yè)務(wù)還是與合作伙伴合作，都必須整合三維TSV及2.5維轉(zhuǎn)接板的加工與組裝。臺積電（TSMC）為了能夠使用面向倒裝芯片的最新熱壓接工具進(jìn)行大量封裝而進(jìn)行了投資，目的是成為能全面提供代工服務(wù)的完全代工廠商。這對于想減少對競爭對手三星的依賴的蘋果而言是非常有吸引力的。其他代工企業(yè)或許能夠通過與OSAT緊密合作提供“虛擬IDM”這樣的解決方案。不過，必須要找到順利進(jìn)行工序銜接的方法，并且要分擔(dān)利潤、模塊擁有量及對成品率損失的責(zé)任。
但是，要想將焊接在載體上的薄晶圓運到其他生產(chǎn)工序，需要把晶圓做得比較結(jié)實。并且，當(dāng)兩家企業(yè)擁有各自的技術(shù)，利益發(fā)生沖突時，可能很難判斷成品率問題該由焊接晶圓的工廠負(fù)責(zé)還是由剝離晶圓的工廠負(fù)責(zé)。賽靈思公司介紹說，使用該公司轉(zhuǎn)接板的FPGA面臨的最大問題是在制造中采用什么樣的供應(yīng)鏈。該公司最終決定與硅代工企業(yè)和OSAT都保持聯(lián)系，由臺積電和Amkor分別代工不同工藝產(chǎn)品。部分報道稱，索尼新一代游戲機(jī)使用的邏輯控制器和轉(zhuǎn)接板是由GLOBALFOUNDRIES組裝，由OSAT封裝的。
包括臺灣日月光半導(dǎo)體（ASE）在內(nèi)的幾家主要OSAT企業(yè)正在開發(fā)自主的2.5維轉(zhuǎn)接板和三維IC組裝技術(shù)。但其他OSAT企業(yè)或許無法與這種投資能力抗衡。另外，硅晶圓代工企業(yè)也想涉足高端封裝業(yè)務(wù)。因此，他們要么更加智慧地專注于投資，要么通過提供特別的封裝解決方案直接與系統(tǒng)廠商交易。OSAT產(chǎn)業(yè)有可能搶走硅晶圓代工企業(yè)相當(dāng)一部分的二維SoC業(yè)務(wù)。比如，通過提供2.5維轉(zhuǎn)接板的低價位替代品。硅晶圓代工企業(yè)的二維SoC業(yè)務(wù)的開發(fā)步伐開始放緩，正轉(zhuǎn)向通過三維SiP（system in package）整合不同功能。
市場對后工序中的組裝和測試的需求將使OSAT供應(yīng)商實現(xiàn)持續(xù)增長。到2017年，全球基于三維TSV的半導(dǎo)體封裝、組裝及測試的市場規(guī)模有可能達(dá)到約90億美元。其中大約38億美元將來自TSV蝕刻、填充、布線（BEOL或RDL）、凸點、晶圓級組裝以及晶圓檢查等中間工序的晶圓加工。后工序的三維IC模塊組裝和測試將可能達(dá)到57億美元。這其中不僅含有轉(zhuǎn)接板的價值，還包括切割、底部填充、裸片挑選、倒裝、設(shè)置、成形、最終測試及使用BGA錫球等組裝工序。
主要的前工序工廠和主要的后工序組裝企業(yè)正在強(qiáng)化2.5維IC和三維IC的中間工序處理能力，在這種形勢下，只提供中間工序的代工企業(yè)很難成功。競爭非常激烈的中間工序業(yè)務(wù)已經(jīng)基本無法獲利，這種情況今后也不會改變。因為前工序和后工序企業(yè)為了提供自己的高利潤服務(wù)而一直在資金上支持中間工序業(yè)務(wù)。晶圓代工企業(yè)為在前工序獲利而將中間工序納入到自己的服務(wù)中。封裝代工企業(yè)也為在利潤率高的2.5維IC/三維IC的后工序組裝和測試領(lǐng)域確保業(yè)務(wù)量而將業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)展到了中間工序。（特約撰稿人：Jean-Christophe Eloy，Yole Developpement總裁兼首席執(zhí)行官）
起初是IDM占優(yōu)勢。因為他們能夠獨立開發(fā)和管理TSV的所有工序。但是，隨著28nm工廠的成本上升到約60億美元以及越來越復(fù)雜的中間工序、后工序、組裝及測試中采用的新技術(shù)的開發(fā)成本提高，能獲得合理投資回報率的量產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)基本不存在了。
解決辦法是使擁有硅代工業(yè)務(wù)的工廠保持滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，或減少工廠、將部分生產(chǎn)委托給外部企業(yè)。三星電子正為蘋果的“A4”和“A5”處理器代工硅晶圓、裸片乃至封裝工序，估計今后還能代工中間工序、2.5維轉(zhuǎn)接板及三維IC封裝。SK海力士及英特爾等IDM企業(yè)為了達(dá)到絕對必要的產(chǎn)量，或許將提供包括前工序、中間工序及后工序所有工序在內(nèi)的全面代工服務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)、汽車及產(chǎn)業(yè)等用途使用的ASIC等市場上，像意法半導(dǎo)體這樣的IDM企業(yè)或許也能提供硅代工服務(wù)。因為該公司擁有CMOS和三維IC生產(chǎn)線，并且還能夠獨立提供后工序。
硅代工企業(yè)不管是獨立開展業(yè)務(wù)還是與合作伙伴合作，都必須整合三維TSV及2.5維轉(zhuǎn)接板的加工與組裝。臺積電（TSMC）為了能夠使用面向倒裝芯片的最新熱壓接工具進(jìn)行大量封裝而進(jìn)行了投資，目的是成為能全面提供代工服務(wù)的完全代工廠商。這對于想減少對競爭對手三星的依賴的蘋果而言是非常有吸引力的。其他代工企業(yè)或許能夠通過與OSAT緊密合作提供“虛擬IDM”這樣的解決方案。不過，必須要找到順利進(jìn)行工序銜接的方法，并且要分擔(dān)利潤、模塊擁有量及對成品率損失的責(zé)任。
但是，要想將焊接在載體上的薄晶圓運到其他生產(chǎn)工序，需要把晶圓做得比較結(jié)實。并且，當(dāng)兩家企業(yè)擁有各自的技術(shù)，利益發(fā)生沖突時，可能很難判斷成品率問題該由焊接晶圓的工廠負(fù)責(zé)還是由剝離晶圓的工廠負(fù)責(zé)。賽靈思公司介紹說，使用該公司轉(zhuǎn)接板的FPGA面臨的最大問題是在制造中采用什么樣的供應(yīng)鏈。該公司最終決定與硅代工企業(yè)和OSAT都保持聯(lián)系，由臺積電和Amkor分別代工不同工藝產(chǎn)品。部分報道稱，索尼新一代游戲機(jī)使用的邏輯控制器和轉(zhuǎn)接板是由GLOBALFOUNDRIES組裝，由OSAT封裝的。
包括臺灣日月光半導(dǎo)體（ASE）在內(nèi)的幾家主要OSAT企業(yè)正在開發(fā)自主的2.5維轉(zhuǎn)接板和三維IC組裝技術(shù)。但其他OSAT企業(yè)或許無法與這種投資能力抗衡。另外，硅晶圓代工企業(yè)也想涉足高端封裝業(yè)務(wù)。因此，他們要么更加智慧地專注于投資，要么通過提供特別的封裝解決方案直接與系統(tǒng)廠商交易。OSAT產(chǎn)業(yè)有可能搶走硅晶圓代工企業(yè)相當(dāng)一部分的二維SoC業(yè)務(wù)。比如，通過提供2.5維轉(zhuǎn)接板的低價位替代品。硅晶圓代工企業(yè)的二維SoC業(yè)務(wù)的開發(fā)步伐開始放緩，正轉(zhuǎn)向通過三維SiP（system in package）整合不同功能。
市場對后工序中的組裝和測試的需求將使OSAT供應(yīng)商實現(xiàn)持續(xù)增長。到2017年，全球基于三維TSV的半導(dǎo)體封裝、組裝及測試的市場規(guī)模有可能達(dá)到約90億美元。其中大約38億美元將來自TSV蝕刻、填充、布線（BEOL或RDL）、凸點、晶圓級組裝以及晶圓檢查等中間工序的晶圓加工。后工序的三維IC模塊組裝和測試將可能達(dá)到57億美元。這其中不僅含有轉(zhuǎn)接板的價值，還包括切割、底部填充、裸片挑選、倒裝、設(shè)置、成形、最終測試及使用BGA錫球等組裝工序。
主要的前工序工廠和主要的后工序組裝企業(yè)正在強(qiáng)化2.5維IC和三維IC的中間工序處理能力，在這種形勢下，只提供中間工序的代工企業(yè)很難成功。競爭非常激烈的中間工序業(yè)務(wù)已經(jīng)基本無法獲利，這種情況今后也不會改變。因為前工序和后工序企業(yè)為了提供自己的高利潤服務(wù)而一直在資金上支持中間工序業(yè)務(wù)。晶圓代工企業(yè)為在前工序獲利而將中間工序納入到自己的服務(wù)中。封裝代工企業(yè)也為在利潤率高的2.5維IC/三維IC的后工序組裝和測試領(lǐng)域確保業(yè)務(wù)量而將業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)展到了中間工序。（特約撰稿人：Jean-Christophe Eloy，Yole Developpement總裁兼首席執(zhí)行官）
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