《扇出型封裝技術及市場趨勢-2016版》

FAN-OUT TECHNOLOGIES & MARKET TRENDS 2016

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麥姆斯諮詢 王懿

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扇出型封裝是目前最有活力的先進封裝平台，它能實現長期應用及發展嗎？

扇出型封裝保持56%的複合年增長率

台積電（TSMC）在扇出型晶圓級封裝領域投入並開發了集成扇出型（Integrated Fan-Out, InFO）封裝技術，改變了晶圓級封裝的市場格局。

隨著InFO技術的大規模應用，以及嵌入式晶圓級球柵陣列（eWLB）技術的進一步發展，一批新廠商和扇出型晶圓級封裝技術可能將進入市場。

台積電的扇出型晶圓級封裝解決方案被稱為InFO，將用於蘋果iPhone 7系列手機的A10應用處理器封裝，其量產始於2016年，將對扇出型封裝產業產生巨大影響，具體包括：

- 首先，就量而言，獲得蘋果公司的A10處理器大單對於扇出型封裝技術來說是一筆大生意，因為iPhone 7的預計銷量將超過200萬部。

- 其次，就技術能力而言，這也是一個重要的轉折，處理器需要數以千計的連接，而扇出型封裝技術一直以來，基本都專注於有限的輸入輸出（IO）應用。

- 最後，這對於扇出型封裝技術的市場推廣影響巨大，蘋果公司的「招牌」能夠為扇出型封裝平台帶來更大的市場吸引力。

扇出型封裝的市場營收預測（按市場類型劃分）

2016年是扇出型封裝市場的轉折點，蘋果和台積電的加入改變了該技術的應用狀況，可能將使市場開始逐漸接受扇出型封裝技術。

扇出型封裝市場將分化發展成兩種類型：

- 扇出型封裝「核心」市場，包括基帶、電源管理及射頻收發器等單晶片應用。

該市場是扇出型晶圓級封裝解決方案的主要應用領域，並將保持穩定的增長趨勢。

- 扇出型封裝「高密度」市場，始於蘋果公司APE，包括處理器、存儲器等輸入輸出數據量更大的應用。

該市場具有較大的不確定性，需要新的集成解決方案和高性能扇出型封裝解決方案。

但是，該市場具有很大的市場潛力。

本報告對扇出型封裝市場的發展進行了詳細的分析，包括對各個市場發展階段相關的應用和廠商的分析。

由於扇出型封裝技術具有潛力巨大的「高密度」市場和增長穩定的「核心」市場，該領域的供應鏈預計將在扇出型封裝能力方面投入巨資。

一些廠商已經能夠提供扇出型晶圓級封裝，但還有許多廠商仍處於扇出型封裝平台的開發階段，以期能夠進入扇出型封裝市場，擴大它們的產品組合。

除了台積電之外，STATS ChipPAC（新加坡星科金朋）將利用JCET（江蘇長電科技）的支持進一步投入扇出型封裝技術的開發（2015年初，江蘇長電科技以7.8億美元收購了新加坡星科金朋）；ASE（日月光集團）則和Deca Technologies建立了深入的合作關係（2016年5月，Deca Technologies獲日月光集團6000萬美元投資，日月光集團則獲得Deca Technologies的M系列扇出型晶圓級封裝技術及工藝授權）；Amkor（安靠科技）、 SPIL（矽品科技）及Powertech（力成科技）正瞄準未來的量產而處於扇出型封裝技術的開發階段。

三星看上去似乎有些落後，它正在抉擇如何參與競爭。

目前領先的扇出型封裝廠商的下一步計劃將是什麼？本報告詳細分析了扇出型封裝技術的發展策略，提供了該領域的主要廠商，並描繪了它們潛在的成功之路。

本報告還定義了到底什麼是扇出型封裝技術，分別介紹了各廠商不同的扇出型封裝產品和平台，避免目前產業已經出現的概念混淆。

許多廠商的技術有著明顯的差異，但是都稱它們的解決方案是扇出型封裝（例如：晶片先裝、晶片後裝、面朝上或面朝下等）。

扇出型封裝技術的發展歷史

巨大的市場潛力吸引了眾多技術參與競爭，到底哪種解決方案最終會獲得市場青睞？

本報告就該問題進行了深入研究。

首先，移動消費類客戶需要在實現器件小型化和高集成度的同時，能夠保持較低的成本。

它們自然會選擇性價比高的系統級封裝解決方案——晶圓級封裝，由此獲得較高的集成度和功能性。

扇出型晶圓級封裝已經證明了自己能夠達成這些目標。

扇出型晶圓級封裝在市場的第一波應用潮中，展現了其小尺寸和較低的成本優勢，我們稱之為「核心」市場，通過下圖展示的新型扇出型封裝結構更進一步加強了它的集成能力。

這些集成度更高的扇出型封裝結構預計將由「高密度」扇出型封裝市場推動。

目前的主要案例便是台積電為蘋果公司的A10處理器提供的扇出型堆疊封裝（Fan-Out package-on-package）。

扇出型封裝的集成發展路線圖

市場總是機遇與挑戰並存

本報告不僅提供了詳細的扇出型封裝技術的發展路線圖和供應鏈分析，還闡述該技術的複雜性，探討了已經展現市場潛力的相關技術的發展趨勢，並提供了生產製造方面仍存在的挑戰。

不僅如此，本報告還包括設備和材料供應商是如何解決它們面臨的扇出型封裝的關鍵技術挑戰的。

如今，市場似乎急於將線寬/間隙（widths/spaces）降到2/2 um及以下，開發多種RDL（Redistribution Layers，重布線層）布線層，集成多個晶片，並處理隨後產生的翹曲和良率問題。

還出現了許多不同的製程方法，試圖對品質良好的裸片和RDL施以最佳的加工處理，以提升整體的良率。

其它已知的技術挑戰還包括目前還沒有完全解決的晶片位移（die shift）問題等。

目前量產的晶圓類型及未來發展趨勢預測

封裝價格對最終產品的價格有很大影響，無論是圓形晶圓還是面板型晶圓，它們都能幫助顯著降低成本，因此，晶圓尺寸的發展變化是非常重要的課題。

上圖顯示，圓形晶圓仍將是主流趨勢，但是也有一些廠商已經在投入並開發面板型晶圓解決方案。

本報告還重點關注了晶圓的發展趨勢和相關挑戰。

報告目錄：

Report scope & definitions

Executive summary

Advanced packaging growth

> Advanced packaging platforms segmentation

Fan-Out platforms

> Motivation and drivers

- Thickness, electrical performance, cost

> Products and technologies

- Principle description

- Segmentation of different Fan-Out platforms

- Technologies available (eWLB, RCP, InFO, SWIFT, SLIM, etc…)

- Limitations, challenges and roadmaps

> Supply chain for Fan-Out

- Players and positioning within the supply chain

- Fan-Out commercialization status

- Type of products and markets of interest

- Corresponding product and type of Fan-Out to be used

- Industry information: Who sold what and where? / Manufacturing capabilities / Alliances

- Market shares

- Limitations and challenges

> Market forecasts (revenues, wafers, packages, per application, per product)

> Manufacturing - Panel/substrates for Fan-Out status, cost comparison and forecast

- Summary of equipment and material challenges and solutions

Conclusions

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