未來十年增長10倍!邊緣計算助力這一市場快速成長
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芯科技消息,Apple、Google、FaceBook、微軟、英特爾等知名大廠,總部皆落在美國矽谷,為了擁有絕佳和客戶溝通的地利之便,全球封測業龍頭日月光,在35年前買下ISE Labs先進半導體測試廠,建立與產業接軌的第一線測試廠,日前日月光帶領台灣媒體,前進美國矽谷舉行研討會,了解日月光如何和矽谷系統廠接軌。
走進ISE Labs的測試中心,可以看到50台的測試機台數量和45台的晶圓處理器以及針測機台,可測試的項目包括生產測試、IC成品測試、晶圓針測、可靠度測試、環境壓力測試、機械應力測試、靜電放電測試、IC加速壽命測試、故障分析等,涵蓋的領域包括3C電子產品、汽車電子、航天及軍事、醫療等應用。
測試中心工作人員透露,每天有超過30多位來自不同科技廠員工,帶著產品來到ISE Labs進行測試,也因為提供完善的服務,讓ISE Labs的客戶囊括矽谷當地的半導體廠及系統廠;「ISE Labs對日月光的重要性,就是在晶片或系統的設計初期就與客戶共同合作,讓日月光和矽谷各大公司合作,可以站在最前線。
」日月光執行長吳田玉自信表示。
SiP——補足摩爾定律的重要能量
他進一步說明ISE Labs的重要性;對半導體產業來說,摩爾定律是一個軸心,是追求降低成本、功耗和提升電晶體性能的發展主軸,不過摩爾定律推進趨於緩慢,已通過封裝、材料和軟體等多面向,來延伸其性價比及擴大應用,為了維持摩爾定律的持續推進,SiP(系統級封裝)封測技術成為補足摩爾定律的重要能量。
以ISE Labs經驗,與矽谷各大半導體廠及系統廠針對SiP就有很多合作案,日月光近幾年也透過集團力量加強SiP技術布局,目前已可提供客戶包括倒裝晶片堆疊(Flip Chip MCM)、扇出型基板封裝(FOSoC)、2.5D IC封裝等SiP解決方案。
事實上,蘋果新一代iPhone及Apple Watch Series 4都大量採用SiP模塊,日月光也透露,承接了多數SiP封測及模塊代工訂單,成為下半年營運成長動能之一。
此外,近幾年有越來越多OEM廠或系統廠開始自行設計晶片,都採用SiP技術,不僅台積電持續增加在整合扇出型(InFO)及2.5D/3D IC等SiP封裝投資,日月光也積極進行技術研發及產能建置,直接與OEM廠及系統廠合作開發新一代SiP模塊。
日月光北美業務資深副總裁張英修強調,公司系統級封裝從輸出入腳數的差異,涵蓋FCBGA、FOCoS和2.5D封裝等近十種封裝技術,將不同製程的晶片進行異質整合成單晶體,且具備模塊構裝的設計能力,讓設計人員可以簡化設計,縮短產品上市時間,而這就是日月光系統級封裝業務,在這幾年快速成長的主要關鍵,讓日月光能站穩全球龍頭的地位。
尤其,人工智慧及高效能運算(AI/HPC)時代來臨後,SiP技術將被大量應用在終端裝置邊緣運算(edge
computing)領域,張英修更預告,邊緣運算需要進行數據搜集、傳輸及運算,過去得靠許多不同晶片協同運作,但SiP具有將異質晶片整合在一個系統中的優勢,隨著邊緣運算市場快速成長,SiP市場有機會在未來10年成長10倍。
吳田玉也補充,要把不同製程及功能的晶片整合,將終端的價值極大化,是SiP的優勢,很多半導體生意不需要用到先進位程,不必跟著極端高階的製程技術及摩爾定律走,一旦摩爾定律的推進緩慢下來,SiP的異質整合特性可以成為補足的能量,也可創造出新的價值,並且維持摩爾定律經濟層面的效率及成長。
SiP趨勢嫁接半導體與系統廠
觀察這樣的產業趨勢,SiP領域也從半導體的客戶,開始與系統廠商合作。
吳田玉看待SiP領域前景相當樂觀,繼去年日月光繳出亮眼的成績單之後,今年SiP的生意規模以「億美元」的速度成長,展望2019年,預料SiP營收的成長速度將會維持,甚至加速前進。
日月光第3季合併營收1075.97億元新台幣,季增73.5%,若還原未列入矽品合併營收,也達917.57億元,季增17.3%,均優於預期。
而與系統廠合作上,2010年正式併入日月光集團的環旭電子就是顯著的案例;該公司資深副總經理吳福輝表示,環隆電氣早在1976年成立時便曾推出厚膜混合集成電路(Thick Film Hybrid IC)產品,以今天的眼光來看,其實就是SiP的前身。
吳福輝進一步說,日月光是以封裝測試技術為主體的公司,封裝上各種情況有比較多經驗,在新製程導入過程中,可以大幅減少環旭走冤枉路的次數,從機台設備選擇,到機台參數設定調整,以及問題分析與解決,都給了環旭很大的幫助,不過隨SiP的設計複雜度日漸提升,零件數越來越多,有些狀況日月光也沒遇過,這時就必須依賴雙方努力合作解決,所得到的know-how也能彼此共享,互相精進,發揮最大的集團綜效。
產業競合兩岸先合作
再從產業競合上來看,儘管日月光技術領先,但中國大陸廠商也緊追在後;如身為大陸封測龍頭長電科技,已透過收購STATS ChipPAC掌握全球領先的Fan-out eWLB和SiP封裝技術,並導入國際大客戶,且與中芯國際綁定,未來受益於中國半導體崛起的可能性最高。
通富微電收購AMD的封測資產後,除了產能規模擴增外,在技術上獲得包括FC-BGA、Bumping在內的先進封裝技術能力,甚至今年6月通富微電與廈門海滄區政府進行戰略合作,共同投資70億元人民幣建設高端先進封測產線,將為其提供搶占廈門與華南地區先進封裝市場的機會,同時也加快在高端封裝布局的進度。
台灣經濟研究院研究員曾分析,中國大陸有下游大出海,如智慧型手機的華為、oppo、vivo等等,相較大多采自製的韓系品牌廠商而言,大陸手機品牌主導了通信相關晶片封測的動向。
江蘇長電、通富微電、天水華天等大陸封測廠看準至2020年全球將有62座新的晶圓廠投入營運,其中更有26座半導體晶圓廠座落於大陸境內,占新增晶圓廠的比重高達42%,中國半導體封測廠商搶單將具在地優勢。
另外,中國先進封裝市場規模,根據研調機構分析,到2020年將成長到46億美元,複合年成長率(CAGR)達16%,如果以產能來看,CAGR則可望達到18%,封測商機龐大。
只不過,就算前景看似一片光明,但行業人士卻不見得都認同,一位曾任職矽品的大陸封測廠員工直言,日月光已有SiP加上內存的模塊設計,但至今中國大陸封測廠還沒有這樣的能力,並舉例如倒裝晶片(Flip
Chip),也稱「倒裝片」,仍遲遲跟不上台廠的技術,加上人才水平也還不到台廠員工技術程度,種種「隱形」的門坎,陸廠要躍上競爭擂台,還有一段很大的距離。
然而,近來台廠與陸廠合作案例不斷,兩岸多采由台資大陸子公司進行釋股,並與大陸廠商合資共同合作,似乎也成為短期因應作法。
(校對/Oliver)
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