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ABF載板之痛,藏在半導(dǎo)體短缺背后

2022-02-19
來源:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
關(guān)鍵詞: ABF 半導(dǎo)體 英偉達(dá)

最近,蘋果AR/MR有了新動(dòng)向,。供應(yīng)鏈消息稱,蘋果已經(jīng)開始規(guī)劃第二代AR/MR頭戴裝置,,將于2024年下半年出貨,。這一設(shè)備將配備雙CPU,并且雙CPU都將使用ABF載板,。值得一提的是,,蘋果的目標(biāo)是10年后AR可取代iPhone,在這種情況下,,單是蘋果AR裝備對(duì)ABF載板的需求就將超過20億片,。

ABF載板需求極為旺盛,但ABF載板擴(kuò)產(chǎn)速度驚人緩慢,,導(dǎo)致ABF載板貨源持續(xù)吃緊,,富邦投顧估計(jì),2022年ABF載板的缺口率仍達(dá)20%以上,。

英特爾,、英偉達(dá)和AMD的高管近幾個(gè)月都曾對(duì)ABF載板的短缺發(fā)出過警告。博通最近告訴客戶,,由于缺乏載板,,其主要路由器芯片的交貨時(shí)間將從63周延長至70周。

實(shí)際上,,目前GPU的短缺和ABF供應(yīng)緊俏也有很大關(guān)系,。小小的ABF載板,,究竟有什么樣的魔力?

GPU漲價(jià)根源

ABF載板主要應(yīng)用于CPU,、GPU等高速運(yùn)算芯片,。

由于ABF載板材料多適用于電腦使用的CPU,在21世紀(jì)的頭十年,,智能手機(jī)銷量逐漸取代PC,,ABF載板受到了冷落。

但自2017年開始,,受惠于筆記本電腦復(fù)蘇,、云端與AI應(yīng)用興起,ABF載板需求連續(xù)三年不斷增長,。

近年來,,隨著5G、自動(dòng)駕駛,、云端計(jì)算和AI等新興應(yīng)用的帶動(dòng),,對(duì)于處理器的要求隨之攀升。由于新處理器的尺寸較大,,并且新的封裝技術(shù)需要的ABF載層更多,,對(duì)于其產(chǎn)能需求逐漸增加。

根據(jù)拓璞研究院數(shù)據(jù)顯示,,估計(jì)2019~2023年全球ABF載板平均月需求量將從1.85億顆成長至3.45億顆,,年復(fù)合成長率達(dá)16.9%。

世界最大的載板供應(yīng)商欣興電子表示,,其ABF載板產(chǎn)能已經(jīng)被預(yù)定至2025年,。

雖然ABF載板在半導(dǎo)體市場上一片火熱,但ABF載板卻陷入短缺中,。

在全球半導(dǎo)體產(chǎn)能不足的情況下,ABF載板的供應(yīng)緊張已經(jīng)導(dǎo)致了多家半導(dǎo)體廠商陷入了產(chǎn)能危機(jī),。

根據(jù)里昂證券的調(diào)研情況,,一線載板廠的訂單已經(jīng)出現(xiàn)外溢至二線廠的狀況。有產(chǎn)業(yè)鏈人士表示,,ABF載板的交付周期已經(jīng)長達(dá)30周,。

上游的ABF載板的短缺直接影響了半導(dǎo)體廠商的制造,GPU和CPU漲價(jià)的背后,,很大一部分也是因?yàn)楣┬枋Ш狻?/p>

ABF載板火熱背后

被壟斷的上游

ABF載板,,又被稱為味之素基板,是由一家日本封裝材料供應(yīng)商——味之素研發(fā)并且壟斷材料來源,。而這家公司是實(shí)際上就是味精的發(fā)明者,。

在1970年代,,該集團(tuán)在探索谷氨酸鈉副產(chǎn)品時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)了某種味精制作的副產(chǎn)品,。其可以做出擁有極高絕緣性的樹脂類合成素材,,于是創(chuàng)造出一種具有高耐用性、低膨脹性,、易于加工等重要特征的薄膜,,將該膜命名為ABF。

隨著1990年代計(jì)算機(jī)市場的快速發(fā)展,,對(duì)多層電路設(shè)計(jì)的CPU基板需求隨之增加,,印刷需要防止電路之間發(fā)生干擾,這對(duì)于絕緣材料的要求更為苛刻,。

英特爾是第一個(gè)采用ABF載板的企業(yè),,從那時(shí)起,ABF載板技術(shù)在大多數(shù)GPU設(shè)計(jì)以及 CPU,、芯片,、集成網(wǎng)絡(luò)電路、汽車處理器和更多產(chǎn)品的封裝都找到了用途,。

也因此,,ABF載板的關(guān)鍵材料ABF薄膜由味之素壟斷,其ABF薄膜產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的99%,。

盡管味之素公司已經(jīng)宣布增產(chǎn),,但增產(chǎn)規(guī)模保守。2021年6月,,其宣布未來四年的CAGR為14%,,這遠(yuǎn)低于市場FC封裝的增速。

核心材料產(chǎn)量的不足必然將嚴(yán)重制約ABF載板產(chǎn)能的擴(kuò)張,。

少數(shù)人的游戲

IC載板是封裝環(huán)節(jié)價(jià)值最大的耗材,,是在芯片封裝中用于連接芯片和PCB母板的重要材料。在高端封裝中,,IC載板甚至占據(jù)材料成本的70%-80%,。

在IC載板中,ABF載板應(yīng)用最為廣泛,。載板市場的進(jìn)入門檻極高,。IC載板在核心參數(shù)上要求苛刻,密度,、技術(shù)要求普遍高于PCB板,。并且,載板行業(yè)有極高的客戶壁壘。一般來說,,新進(jìn)者2~3年都無法獲得客戶認(rèn)證,。

從良品率來看,ABF載板面積增大,,層數(shù)增多,,復(fù)雜程度增加都大大降低了產(chǎn)品良率。根據(jù)測算,,6*6平方厘米的的良率僅為30-50%,。就目前來看,市場7*7平方厘米的設(shè)計(jì)逐漸增多,,10*10平方厘米的設(shè)計(jì)也屢見不鮮,。

良率下降造成的損失將對(duì) ABF 載板產(chǎn)能擴(kuò)張形成抑阻,實(shí)際產(chǎn)能的增加將顯著低于產(chǎn)能的擴(kuò)張速度,。

資金投入大,、技術(shù)壁壘導(dǎo)致的建設(shè)周期長,時(shí)間成本高,,使廠商擴(kuò)產(chǎn)意愿較低,。

例如,興森科技自 2012 年開始 IC載板產(chǎn)線建設(shè),,2015 年四季度實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn),;無錫深南電路高端高密 IC 載板產(chǎn)品制造項(xiàng)目 2017 年 1 月開工建設(shè),2019 年 6 月連線試產(chǎn),,歷時(shí)超過 30 個(gè)月,。

國內(nèi)載板企業(yè)

中國大陸作為5G建設(shè)的領(lǐng)先者,同時(shí)在全球服務(wù)器,、PC,、手機(jī)終端等方面擁有龐大市場,對(duì)于ABF載板的需求可見一斑,。目前IC載板企業(yè)在尋求土地或增加資本支出,,以支持新產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃。

國內(nèi)最大PCB龍頭深南電路,,成立于1984年,,針對(duì)IC載板一直有發(fā)展計(jì)劃。此前曾有報(bào)道,,公司將投入重金打入ABF載板市場。

深南電路已公告的擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目包括廣州生產(chǎn)基地建設(shè)項(xiàng)目與無錫深南高階倒裝芯片用 IC 載板產(chǎn)品制造項(xiàng)目,,合計(jì)投資總額超過 80 億元,,擴(kuò)張產(chǎn)能包括 FC-BGA、panel RF/FC-CSP 用載板。

興森科技是國內(nèi)兩大IC載板廠商之一,,公司在存儲(chǔ)芯片用 IC 載板方面長期投入,,持續(xù)突破,于 2018 年 9 月成功獲得三星存儲(chǔ)客戶認(rèn)證,,成為目前唯一一家進(jìn)入三星 IC 載板正式供應(yīng)體系的大陸廠商,。

興森科技于2021年3月與6月分別宣布對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)線進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn),并成立合資子公司在廣州科學(xué)城建設(shè)新工廠,,預(yù)計(jì)投資總額超過 50 億元,,達(dá)產(chǎn)后將新增 48 萬平米 IC 載板年產(chǎn)能。并且,,興森科技明確表示,,ABF載板是未來戰(zhàn)略方向,也是未來計(jì)劃的另一重點(diǎn)投資領(lǐng)域,。

珠海越亞于今年 7 月26日,,與珠海市富山工業(yè)園簽署越亞半導(dǎo)體三廠擴(kuò)建協(xié)議,該工廠計(jì)劃于 2022 年 7 月份投產(chǎn),,主要產(chǎn)品為高端 RF IC 用的 SiP 封裝載板,,數(shù)字芯片用的中高端 FCBGA 封裝載板。

新玩家方面,,中京電子于 2020 年設(shè)立珠海中京半導(dǎo)體,,布局先進(jìn)封裝高階 IC 載板生產(chǎn),并計(jì)劃利用珠海富山工廠基礎(chǔ)設(shè)施,,追加設(shè)備投資建設(shè) IC 載板產(chǎn)線,,預(yù)計(jì) 21 年底投產(chǎn);東山精密于今年 7 月公告擬投入 15 億元,,成立全資子公司,,從事 IC 載板的研發(fā)、設(shè)計(jì),、生產(chǎn)和銷售,。

用“牽一發(fā)而動(dòng)全身”形容半導(dǎo)體生產(chǎn)并不過分。GPU,、CPU短缺的背后,,也僅僅因?yàn)橐粋€(gè)小小的載板。

值得注意的是,,海外廠商也在密集擴(kuò)產(chǎn),,以應(yīng)對(duì)IC載板產(chǎn)能緊缺局面。

ABF載板之痛,,或許在未來會(huì)得到緩解,。




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