客服
半導(dǎo)體先進(jìn)封裝熱潮涌動(dòng)，AI 能否承載未來(lái)產(chǎn)能？
來(lái)源：
時(shí)間：2024-09-21 15:22:20
在科技日新月異的當(dāng)下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)作為全球經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力，始終處于創(chuàng)新與變革的前沿。其中，先進(jìn)封裝技術(shù)正成為各大企業(yè)競(jìng)相角逐的焦點(diǎn)領(lǐng)域。8 月 15 日，臺(tái)積電宣布購(gòu)入群創(chuàng)光電廠房以擴(kuò)充先進(jìn)封裝產(chǎn)能，這一舉措再次引發(fā)了業(yè)界對(duì)于半導(dǎo)體先進(jìn)封裝未來(lái)走向的深度思考。近兩個(gè)月來(lái)，頭部企業(yè)在該領(lǐng)域動(dòng)作頻頻，而這背后，人工智能應(yīng)用芯片的封裝能力提升成為主要目標(biāo)。然而，在 AI 技術(shù)尚未找到 “殺手級(jí)” 應(yīng)用的情況下，先進(jìn)封裝是否會(huì)面臨過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)？這一問(wèn)題牽動(dòng)著整個(gè)行業(yè)的神經(jīng)。
產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張勢(shì)頭強(qiáng)勁
8 月 9 日，全球最大封裝測(cè)試代工廠日月光半導(dǎo)體從宏璟建設(shè)購(gòu)入 K18 廠房，主要布局晶圓凸塊封裝和覆晶封裝制程生產(chǎn)線，以滿(mǎn)足未來(lái)先進(jìn)封裝產(chǎn)能擴(kuò)充需求。此次擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模為去年 12 月以來(lái)最大，規(guī)劃擴(kuò)產(chǎn)面積約為前兩次之和的三倍。今年 6 月，日月光宣布在高雄市擴(kuò)產(chǎn)，支撐先進(jìn)封裝制程的終端測(cè)試需求、AI 晶圓高效能運(yùn)算和散熱需求。近三個(gè)月，日月光投資金額已達(dá)約 49 億元，用于購(gòu)置設(shè)備和常務(wù)設(shè)施。7 月 11 日，日月光半導(dǎo)體子公司 ISE Labs 在美國(guó)加利福尼亞州圣荷西開(kāi)設(shè)第二個(gè)廠區(qū)，針對(duì)北美客戶(hù)工程需求改建，服務(wù)對(duì)象涵蓋人工智能 / 機(jī)器學(xué)習(xí)、先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)、高性能計(jì)算等新興半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域解決方案開(kāi)發(fā)商。
7 月 18 日，臺(tái)積電董事長(zhǎng)兼總裁魏哲家在 2024 年第二季度法說(shuō)會(huì)上表示，CoWoS 當(dāng)前產(chǎn)能?chē)?yán)重供不應(yīng)求，正在努力擴(kuò)產(chǎn)，期望在 2025 - 2026 年實(shí)現(xiàn)供需平衡。近日，臺(tái)積電首次釋放 CoWoS 制程委托外部公司生產(chǎn)訂單，由日月光投控旗下矽品精密工業(yè)股份有限公司承接，體現(xiàn)了臺(tái)積電通過(guò)與專(zhuān)業(yè)封測(cè)廠合作補(bǔ)足產(chǎn)能缺口的策略。
從全球來(lái)看，布局先進(jìn)封裝的主要有 IDM、晶圓代工廠、封裝測(cè)試代工廠（OSAT）三大類(lèi)企業(yè)。2023 年全球先進(jìn)封裝資本支出情況顯示，臺(tái)積電、英特爾、三星和日月光分別以 27%、26%、15%、10% 的份額位居前四名，四家企業(yè)資本支出綜合約占 2023 年全行業(yè)資本支出的 78%。
封裝方式不斷創(chuàng)新
近期，封裝技術(shù)方式持續(xù)推陳出新。7 月，三星電子 AVP 先進(jìn)封裝部門(mén)稱(chēng)正在開(kāi)發(fā)面向 AI 半導(dǎo)體芯片的新型 “3.3D” 先進(jìn)封裝技術(shù)，目標(biāo) 2026 年二季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。該技術(shù)整合多項(xiàng)先進(jìn)異構(gòu)集成技術(shù)，采用銅 RDL 重布線層代替價(jià)格高昂的硅中介層，可降低 22% 生產(chǎn)成本且不犧牲芯片表現(xiàn)。
8 月 5 日，全球最大 HBM 供應(yīng)商 SK 海力士稱(chēng)公司今年 3 月量產(chǎn)的 HBM3E 產(chǎn)品采用了 MR - MUF（批量回流模制底部填充）技術(shù)，該技術(shù)具備翹曲控制特性，芯片厚度比傳統(tǒng)芯片薄 40%，散熱性能良好。
今年 6 月，玻璃基板用于芯片封裝提升晶體管密度的消息引發(fā)關(guān)注。我國(guó)頭部芯片封測(cè)企業(yè)華天科技、通富微電、晶方科技紛紛回應(yīng)有玻璃基板封裝研發(fā)布局或相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備。7 月，三星透露已委托三星電機(jī)部門(mén)啟動(dòng)玻璃基板研發(fā)工作，預(yù)計(jì) 2026 年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)并在 9 月完成試生產(chǎn)線建設(shè)。同月，AMD 表示計(jì)劃在 2025 - 2026 年超高性能系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）產(chǎn)品中引入玻璃基板。芯片封裝用玻璃基板技術(shù)由英特爾率先布局，預(yù)計(jì) 2026 - 2030 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)引擔(dān)憂
上述企業(yè)產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張、技術(shù)拓展加碼，AI 成為影響其決策的最大變量。不論是臺(tái)積電的 CoWoS、三星的 3.3D 封裝，還是日月光新擴(kuò)建的廠房，都將面向人工智能的高性能計(jì)算芯片作為先進(jìn)封裝布局的優(yōu)先目標(biāo)。8 月 6 日，SK 海力士美國(guó)先進(jìn)封裝廠將從美國(guó)政府獲得至多 4.5 億美元直接補(bǔ)貼和 5 億美元貸款。其在美國(guó)印第安納州西拉斐特投資 38.7 億美元建造的存儲(chǔ)器先進(jìn)封裝生產(chǎn)基地，也以 AI 為首要目標(biāo)市場(chǎng)。
然而，目前生成式人工智能技術(shù)雖投入巨大，但尚未找到有效且穩(wěn)定的營(yíng)收來(lái)源。緊鑼密鼓上馬的先進(jìn)封裝，是否會(huì)因可能存在的 AI 泡沫破裂而成為過(guò)剩產(chǎn)能？目前，許多業(yè)界人士對(duì) AI 芯片未來(lái)市場(chǎng)場(chǎng)景仍持積極態(tài)度。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體封裝測(cè)試公司華天科技（昆山）電子有限公司研發(fā)總監(jiān)、研究院院長(zhǎng)馬書(shū)英表示，無(wú)論是用于高性能計(jì)算的算力市場(chǎng)，如國(guó)外的 ChatGPT、國(guó)內(nèi)的 Kimi，還是無(wú)人駕駛等汽車(chē)領(lǐng)域相關(guān)需求，都需要 AI 芯片，這些應(yīng)用將提升對(duì)新型封裝的需求。在他看來(lái)，布局先進(jìn)封裝需要很大的人才和投資成本，有能力的企業(yè)有限，國(guó)內(nèi)先進(jìn)封裝產(chǎn)能更為稀缺，短期不存在過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)。
市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) Gartner 副總裁盛陵海認(rèn)為，先進(jìn)封裝技術(shù)復(fù)雜，產(chǎn)能需分國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)來(lái)看。海外產(chǎn)能瞄準(zhǔn)人工智能高性能計(jì)算和 HBM 等領(lǐng)域，技術(shù)領(lǐng)先，客戶(hù)需求立足全球高端；國(guó)內(nèi)布局的先進(jìn)封裝產(chǎn)能涵蓋 AI 芯片、存儲(chǔ)等領(lǐng)域，但相對(duì)落后且更為緊缺。對(duì)于未來(lái)先進(jìn)封裝產(chǎn)能是否過(guò)剩，盛陵海表示，若各大封裝企業(yè)持續(xù)廣泛投資先進(jìn)封裝技術(shù)并形成較大產(chǎn)能，均價(jià)會(huì)下滑，產(chǎn)能可能轉(zhuǎn)移到其他應(yīng)用市場(chǎng)。但他也指出，在 AI 帶來(lái)井噴式投資回報(bào)之前，會(huì)有大批 AI 應(yīng)用企業(yè)退出。目前來(lái)看，針對(duì) AI 的投入不會(huì)結(jié)束，以英偉達(dá)為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商將持續(xù)受益，意味著為 AI 芯片布局的先進(jìn)封裝有下游市場(chǎng)接盤(pán)。
半導(dǎo)體先進(jìn)封裝領(lǐng)域的熱潮持續(xù)涌動(dòng)，各大企業(yè)在 AI 應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)下積極擴(kuò)張產(chǎn)能、創(chuàng)新技術(shù)。然而，AI 能否真正承載未來(lái)的先進(jìn)封裝產(chǎn)能，目前仍存在諸多不確定性。盡管業(yè)界對(duì) AI 芯片的市場(chǎng)前景持樂(lè)觀態(tài)度，但在 AI 技術(shù)尚未找到穩(wěn)定盈利模式的情況下，先進(jìn)封裝產(chǎn)能過(guò)剩的風(fēng)險(xiǎn)始終如影隨形。未來(lái)，行業(yè)需要密切關(guān)注 AI 技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)以及市場(chǎng)需求的變化，以更加審慎的態(tài)度規(guī)劃先進(jìn)封裝的發(fā)展路徑，確保產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張勢(shì)頭強(qiáng)勁
8 月 9 日，全球最大封裝測(cè)試代工廠日月光半導(dǎo)體從宏璟建設(shè)購(gòu)入 K18 廠房，主要布局晶圓凸塊封裝和覆晶封裝制程生產(chǎn)線，以滿(mǎn)足未來(lái)先進(jìn)封裝產(chǎn)能擴(kuò)充需求。此次擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模為去年 12 月以來(lái)最大，規(guī)劃擴(kuò)產(chǎn)面積約為前兩次之和的三倍。今年 6 月，日月光宣布在高雄市擴(kuò)產(chǎn)，支撐先進(jìn)封裝制程的終端測(cè)試需求、AI 晶圓高效能運(yùn)算和散熱需求。近三個(gè)月，日月光投資金額已達(dá)約 49 億元，用于購(gòu)置設(shè)備和常務(wù)設(shè)施。7 月 11 日，日月光半導(dǎo)體子公司 ISE Labs 在美國(guó)加利福尼亞州圣荷西開(kāi)設(shè)第二個(gè)廠區(qū)，針對(duì)北美客戶(hù)工程需求改建，服務(wù)對(duì)象涵蓋人工智能 / 機(jī)器學(xué)習(xí)、先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)、高性能計(jì)算等新興半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域解決方案開(kāi)發(fā)商。
7 月 18 日，臺(tái)積電董事長(zhǎng)兼總裁魏哲家在 2024 年第二季度法說(shuō)會(huì)上表示，CoWoS 當(dāng)前產(chǎn)能?chē)?yán)重供不應(yīng)求，正在努力擴(kuò)產(chǎn)，期望在 2025 - 2026 年實(shí)現(xiàn)供需平衡。近日，臺(tái)積電首次釋放 CoWoS 制程委托外部公司生產(chǎn)訂單，由日月光投控旗下矽品精密工業(yè)股份有限公司承接，體現(xiàn)了臺(tái)積電通過(guò)與專(zhuān)業(yè)封測(cè)廠合作補(bǔ)足產(chǎn)能缺口的策略。
從全球來(lái)看，布局先進(jìn)封裝的主要有 IDM、晶圓代工廠、封裝測(cè)試代工廠（OSAT）三大類(lèi)企業(yè)。2023 年全球先進(jìn)封裝資本支出情況顯示，臺(tái)積電、英特爾、三星和日月光分別以 27%、26%、15%、10% 的份額位居前四名，四家企業(yè)資本支出綜合約占 2023 年全行業(yè)資本支出的 78%。
封裝方式不斷創(chuàng)新
近期，封裝技術(shù)方式持續(xù)推陳出新。7 月，三星電子 AVP 先進(jìn)封裝部門(mén)稱(chēng)正在開(kāi)發(fā)面向 AI 半導(dǎo)體芯片的新型 “3.3D” 先進(jìn)封裝技術(shù)，目標(biāo) 2026 年二季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。該技術(shù)整合多項(xiàng)先進(jìn)異構(gòu)集成技術(shù)，采用銅 RDL 重布線層代替價(jià)格高昂的硅中介層，可降低 22% 生產(chǎn)成本且不犧牲芯片表現(xiàn)。
8 月 5 日，全球最大 HBM 供應(yīng)商 SK 海力士稱(chēng)公司今年 3 月量產(chǎn)的 HBM3E 產(chǎn)品采用了 MR - MUF（批量回流模制底部填充）技術(shù)，該技術(shù)具備翹曲控制特性，芯片厚度比傳統(tǒng)芯片薄 40%，散熱性能良好。
今年 6 月，玻璃基板用于芯片封裝提升晶體管密度的消息引發(fā)關(guān)注。我國(guó)頭部芯片封測(cè)企業(yè)華天科技、通富微電、晶方科技紛紛回應(yīng)有玻璃基板封裝研發(fā)布局或相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備。7 月，三星透露已委托三星電機(jī)部門(mén)啟動(dòng)玻璃基板研發(fā)工作，預(yù)計(jì) 2026 年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)并在 9 月完成試生產(chǎn)線建設(shè)。同月，AMD 表示計(jì)劃在 2025 - 2026 年超高性能系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）產(chǎn)品中引入玻璃基板。芯片封裝用玻璃基板技術(shù)由英特爾率先布局，預(yù)計(jì) 2026 - 2030 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)引擔(dān)憂
上述企業(yè)產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張、技術(shù)拓展加碼，AI 成為影響其決策的最大變量。不論是臺(tái)積電的 CoWoS、三星的 3.3D 封裝，還是日月光新擴(kuò)建的廠房，都將面向人工智能的高性能計(jì)算芯片作為先進(jìn)封裝布局的優(yōu)先目標(biāo)。8 月 6 日，SK 海力士美國(guó)先進(jìn)封裝廠將從美國(guó)政府獲得至多 4.5 億美元直接補(bǔ)貼和 5 億美元貸款。其在美國(guó)印第安納州西拉斐特投資 38.7 億美元建造的存儲(chǔ)器先進(jìn)封裝生產(chǎn)基地，也以 AI 為首要目標(biāo)市場(chǎng)。
然而，目前生成式人工智能技術(shù)雖投入巨大，但尚未找到有效且穩(wěn)定的營(yíng)收來(lái)源。緊鑼密鼓上馬的先進(jìn)封裝，是否會(huì)因可能存在的 AI 泡沫破裂而成為過(guò)剩產(chǎn)能？目前，許多業(yè)界人士對(duì) AI 芯片未來(lái)市場(chǎng)場(chǎng)景仍持積極態(tài)度。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體封裝測(cè)試公司華天科技（昆山）電子有限公司研發(fā)總監(jiān)、研究院院長(zhǎng)馬書(shū)英表示，無(wú)論是用于高性能計(jì)算的算力市場(chǎng)，如國(guó)外的 ChatGPT、國(guó)內(nèi)的 Kimi，還是無(wú)人駕駛等汽車(chē)領(lǐng)域相關(guān)需求，都需要 AI 芯片，這些應(yīng)用將提升對(duì)新型封裝的需求。在他看來(lái)，布局先進(jìn)封裝需要很大的人才和投資成本，有能力的企業(yè)有限，國(guó)內(nèi)先進(jìn)封裝產(chǎn)能更為稀缺，短期不存在過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)。
市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) Gartner 副總裁盛陵海認(rèn)為，先進(jìn)封裝技術(shù)復(fù)雜，產(chǎn)能需分國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)來(lái)看。海外產(chǎn)能瞄準(zhǔn)人工智能高性能計(jì)算和 HBM 等領(lǐng)域，技術(shù)領(lǐng)先，客戶(hù)需求立足全球高端；國(guó)內(nèi)布局的先進(jìn)封裝產(chǎn)能涵蓋 AI 芯片、存儲(chǔ)等領(lǐng)域，但相對(duì)落后且更為緊缺。對(duì)于未來(lái)先進(jìn)封裝產(chǎn)能是否過(guò)剩，盛陵海表示，若各大封裝企業(yè)持續(xù)廣泛投資先進(jìn)封裝技術(shù)并形成較大產(chǎn)能，均價(jià)會(huì)下滑，產(chǎn)能可能轉(zhuǎn)移到其他應(yīng)用市場(chǎng)。但他也指出，在 AI 帶來(lái)井噴式投資回報(bào)之前，會(huì)有大批 AI 應(yīng)用企業(yè)退出。目前來(lái)看，針對(duì) AI 的投入不會(huì)結(jié)束，以英偉達(dá)為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商將持續(xù)受益，意味著為 AI 芯片布局的先進(jìn)封裝有下游市場(chǎng)接盤(pán)。
半導(dǎo)體先進(jìn)封裝領(lǐng)域的熱潮持續(xù)涌動(dòng)，各大企業(yè)在 AI 應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)下積極擴(kuò)張產(chǎn)能、創(chuàng)新技術(shù)。然而，AI 能否真正承載未來(lái)的先進(jìn)封裝產(chǎn)能，目前仍存在諸多不確定性。盡管業(yè)界對(duì) AI 芯片的市場(chǎng)前景持樂(lè)觀態(tài)度，但在 AI 技術(shù)尚未找到穩(wěn)定盈利模式的情況下，先進(jìn)封裝產(chǎn)能過(guò)剩的風(fēng)險(xiǎn)始終如影隨形。未來(lái)，行業(yè)需要密切關(guān)注 AI 技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)以及市場(chǎng)需求的變化，以更加審慎的態(tài)度規(guī)劃先進(jìn)封裝的發(fā)展路徑，確保產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
