2023年半导体市场的走势如何?

2023年半导体市场的走势如何?,第1张

MIC 产业分析师预期 2023 年半导体市场的成长会大幅趋缓,甚至可能与 2022 年持平。

目前半导体产业受到终端市场影响,终端厂商及芯片供应商的库存水位持续升高,供应链已经提前开始库存去化,如果市况没有改善,2022 下半年半导体各产业将会面临不同程度的冲击。不过相较全球半导体成长放缓,中国台湾的半导体产业受到稳定的 IC 封测与 IC 制造营收支撑,整体成长将优于全球。

即便 2023 年全球半导体产业的成长可能大幅趋缓,但是先进封装的需求将持续上升,全球封测产业市场规模也将持续成长。其中,全球前十大半导体专业封测代工(OSAT)厂商中,有 6 家为中国台湾厂商、3 家为中国大陆厂商,反映出中国台湾与中国大陆在全球封测产业之地位。而除了 OSAT 厂商外,晶圆制造大厂如台积电(TSMC)、三星(Samsung)、英特尔(Intel)亦积极布局先进封装技术,加大先进封装资本支出。

半导体发展趋缓

全球半导体市场持续向上成长,但是预期 2023 年市场成长可能趋缓(图 1)。资策会 MIC 产业分析师杨可歆指出,2021 年半导体产业欣欣向荣,因为各应用领域的芯片需求大幅增加,供应链上游到下游都出现供货紧缺的现象。半导体供不应求的情况,带动出货量与价格成长,市场规模与厂商营收也都向上成长。因此,2021 年全球半导体市场的年复合成长率是 26.2%,产值达到 5559 亿美元。

2022 年初,半导体产业在高基期的基础上预测全年发展,预估 2022 年全球半导体市场将有 10% 以上的成长。但是随着 2022 年第一季度乌克兰问题爆发,以及三月开始中国因为新冠疫情封城,全球的消费性市场受到冲击。加上疫情红利逐渐退去,远程工作设备的需求消失,以及通货膨胀影响消费意愿等问题,连带影响 2022 年全球半导体市场的成长幅度。因此,2022 年的半导体市场 YoY 预估从 10% 下修到 8.9%。而年成长预期虽然下调,2022 年全球半导体市场因 2021 年的需求动能延续,且 2022 上半年各领域的需求有所支撑,仍维持正成长,预期 2022 年全球半导体的产值可达到 6056 亿美元。

针对 2023 年的半导体产业预估并不乐观,因为战争及通货膨胀等外部环境负面因素尚未排除,加上消费市场买气不佳,拉货力道疲软。尤其供应链从终端、系统厂到半导体芯片产销、供应等厂商,目前都面临库存水位过高的问题。在市况不明朗及库存水位过高的情况下,预期 2023 年半导体市场的成长会大幅趋缓,甚至可能与 2022 年持平。

导 读 ( 文/ ittbank 授权发布 )

集成电路作为半导体产业的核心,市场份额达83%,由于其技术复杂性,产业结构高度专业化。随着产业规模的迅速扩张,产业竞争加剧,分工模式进一步细化。

目前市场产业链为IC设计、IC制造和IC封装测试。

○ 在核心环节中,IC设计处于产业链上游,IC制造为中游环节,IC封装为下游环节。

○ 全球集成电路产业的产业转移,由封装测试环节转移到制造环节,产业链里的每个环节由此而分工明确。

○ 由原来的IDM为主逐渐转变为Fabless+Foundry+OSAT。

▲全球半导体产业链收入构成占比图

① 设计:

细分领域具备亮点,核心关键领域设计能力不足。从应用类别(如:手机到 汽车 )到芯片项目(如:处理器到FPGA),国内在高端关键芯片自给率几近为0,仍高度仰赖美国企业;

② 设备:

自给率低,需求缺口较大,当前在中端设备实现突破,初步产业链成套布局,但高端制程/产品仍需攻克。中国本土半导体设备厂商只占全球份额的1-2%,在关键领域如:沉积、刻蚀、离子注入、检测等,仍高度仰赖美国企业;

③ 材料:

在靶材等领域已经比肩国际水平,但在光刻胶等高端领域仍需较长时间实现国产替代。全球半导体材料市场规模443 亿美金,晶圆制造材料供应中国占比10%以下,部分封装材料供应占比在30%以上。在部分细分领域上比肩国际领先,高端领域仍未实现突破;

④ 制造:

全球市场集中,台积电占据60%的份额,受贸易战影响相对较低。大陆跻身第二集团,全球产能扩充集中在大陆地区。代工业呈现非常明显的头部效应,在全球前十大代工厂商中,台积电一家占据了60%的市场份额。此行业较不受贸易战影响;

⑤ 封测:

最先能实现自主可控的领域。封测行业国内企业整体实力不俗,在世界拥有较强竞争力,长电+华天+通富三家17 年全球整体市占率达19%,美国主要的竞争对手仅为Amkor。此行业较不受贸易战影响。

一、设计

按地域来看,当前全球IC 设计仍以美国为主导,中国大陆是重要参与者。2017 年美国IC设计公司占据了全球约53%的最大份额,IC Insight 预计,新博通将总部全部搬到美国后这一份额将攀升至69%左右。台湾地区IC 设计公司在2017 年的总销售额中占16%,与2010年持平。联发科、联咏和瑞昱去年的IC 销售额都超过了10 亿美元,而且都跻身全球前二十大IC 设计公司之列。欧洲IC 设计企业只占了全球市场份额的2%,日韩地区Fabless 模式并不流行。

与非美国海外地区相比,中国公司表现突出。世界前50 fabless IC 设计公司中,中国公司数量明显上涨,从2009 年1 家增加至2017 年10 家,呈现迅速追赶之势。2017 年全球前十大Fabless IC 厂商中,美国占据7 席,包括高通、英伟达、苹果、AMD、Marvell、博通、赛灵思;中国台湾地区联发科上榜,大陆地区海思和紫光上榜,分别排名第7 和第10。

2017 年全球前十大Fables s IC 设计厂商

(百万美元)

然而,尽管大陆地区海思和紫光上榜,但可以看到的是,高通、博通和美满电子在中国区营收占比达50%以上,国内高端 IC 设计能力严重不足。可以看出,国内对于美国公司在核心芯片设计领域的依赖程度较高。

自中美贸易战打响后,通过“中兴事件”和“华为事件”我们可以清晰的看到,核心的高端通用型芯片领域,国内的设计公司可提供的产品几乎为0。

大陆高端通用芯片与国外先进水平差距主要体现在四个方面:

1)移动处理器的国内外差距相对较小。

紫光展锐、华为海思等在移动处理器方面已进入全球前列。

2)中央处理器(CPU) 是追赶难度最大的高端芯片。

英特尔几乎垄断了全球市场,国内相关企业约有 3-5 家,但都没有实现商业量产,多仍然依靠申请科研项目经费和政府补贴维持运转。龙芯等国内 CPU 设计企业虽然能够做出 CPU 产品,而且在单一或部分指标上可能超越国外 CPU,但由于缺乏产业生态支撑,还无法与占主导地位的产品竞争。

3)存储器国内外差距同样较大。

目前全球存储芯片主要有三类产品,根据销售额大小依次为:DRAM、NAND Flash 以及Nor Flash。在内存和闪存领域中,IDM 厂韩国三星和海力士拥有绝对的优势,截止到2017年,在两大领域合计市场份额分别为75.7%和49.1%,中国厂商竞争空间极为有限,武汉长江存储试图发展 3D Nand Flash(闪存)的技术,但目前仅处于 32 层闪存样品阶段,而三星、英特尔等全球龙头企业已开始陆续量产 64 层闪存产品;在Nor flash 这个约为三四十亿美元的小市场中,兆易创新是世界主要参与厂家之一,其他主流供货厂家为台湾旺宏,美国Cypress,美国美光,台湾华邦。

4)FPGA、AD/DA 等高端通用型芯片,国内外技术悬殊。

这些领域由于都是属于通用型芯片,具有研发投入大,生命周期长,较难在短期聚集起经济效益,因此在国内公司层面发展较为缓慢,甚至有些领域是停滞的。

总的来看,芯片设计的上市公司,都是在细分领域的国内最强。比如2017 年汇顶 科技 在指纹识别芯片领域超越FPC 成为全球安卓阵营最大指纹IC 提供商,成为国产设计芯片在消费电子细分领域少有的全球第一。士兰微从集成电路芯片设计业务开始,逐步搭建了芯片制造平台,并已将技术和制造平台延伸至功率器件、功率模块和MEMS 传感器的封装领域。但与国际半导体大厂相比,不管是高端芯片设计能力,还是规模、盈利水平等方面仍有非常大的追赶空间。

二、设备

目前,我国半导体设备的现况是低端制程实现国产替代,高端制程有待突破,设备自给率低、需求缺口较大。

关键设备技术壁垒高,美日技术领先,CR10 份额接近80%,呈现寡头垄断局面。半导体设备处于产业链上游,贯穿半导体生产的各个环节。按照工艺流程可以分为四大板块——晶圆制造设备、测试设备、封装设备、前端相关设备。其中晶圆制造设备占据了中国市场70%的份额。再具体来说,晶圆制造设备根据制程可以主要分为8 大类,其中光刻机、刻蚀机和 薄膜沉积设备这三大类设备占据大部分的半导体设备市场。同时设备市场高度集中,光刻机、CVD 设备、刻蚀机、PVD 设备的产出均集中于少数欧美日本巨头企业手上。

中国半导体设备国产化率低,本土半导体设备厂商市占率仅占全球份额的1-2%。

关键设备在先进制程上仍未实现突破。目前世界集成电路设备研发水平处于12 英寸7nm,生产水平则已经达到12 英寸14nm;而中国设备研发水平还处于12 英寸14nm,生产水平为12 英寸65-28nm,总的来看国产设备在先进制程上与国内先进水平有2-6 年时间差;具体来看65/55/40/28nm 光刻机、40/28nm 的化学机械抛光机国产化率依然为0,28nm化学气相沉积设备、快速退火设备、国产化率很低。

三、材料

半导体材料发展历程

▲各代代表性材料主要应用

▲第二、三代半导体材料技术成熟度

细分领域已经实现弯道超车,核心领域仍未实现突破,半导体材料主要分为晶圆制造材料和封装材料两大块。晶圆制造材料中,硅片机硅基材料最高占比31%,其次依次为光掩模版14%、光刻胶5%及其光刻胶配套试剂7%。封装材料中,封装基板占比最高,为40%,其次依次为引线框架16%,陶瓷基板11%,键合线15%。

日美德在全球半导体材料供应上占主导地位。各细分领域主要玩家有:硅片——Shin-Etsu、Sumco,光刻胶——TOK、Shipley,电子气体——Air Liquid、Praxair,CMP——DOW、3M,引线架构——住友金属,键合线——田中贵金属、封装基板——松下电工,塑封料——住友电木。

(1)靶材、封装基板、CMP 等,我国技术已经比肩国际先进水平的、实现大批量供货、可以立刻实现国产化。已经实现国产化的半导体材料典例——靶材。

(2)硅片、电子气体、掩模板等,技术比肩国际、但仍未大批量供货的产品。

(3)光刻胶,技术仍未实现突破,仍需要较长时间实现国产替代。

四、制造

晶圆制造环节作为半导体产业链中至关重要的工序,制造工艺高低直接影响半导体产业先进程度。过去二十年内国内晶圆制造环节发展较为滞后,未来在国家政策和大基金的支持之下有望进行快速追赶,将有效提振整个半导体行业链的技术密度。

半导体制造在半导体产业链里具有卡口地位。制造是产业链里的核心环节,地位的重要性不言而喻。统计行业里各个环节的价值量,制造环节的价值量最大,同时毛利率也处于行业较高水平,因为Fabless+Foundry+OSAT 的模式成为趋势,Foundry 在整个产业链中的重要程度也逐步提升,可以这么认为,Foundry 是一个卡口,产能的输出都由制造企业所掌控。

代工业呈现非常明显的头部效应 根据IC Insights 的数据显示,在全球前十大代工厂商中,台积电一家占据了超过一半的市场份额,2017 年前八家市场份额接近90%,同时代工主要集中在东亚地区,美国很少有此类型的公司,这也和产业转移和产业分工有关。我们认为,中国大陆通过资本投资和人才集聚,是有可能在未来十年实现代工超越的。

“中国制造”要从下游往上游延伸,在技术转移路线上,半导体制造是“中国制造”尚未攻克的技术堡垒。中国是个“制造大国”,但“中国制造”主要都是整机产品,在最上游的“芯片制造”领域,中国还和国际领先水平有很大差距。

在从下游的制造向“芯片制造”转移过程中,一定要涌现出一批技术领先的晶圆代工企业。在芯片贸易战打响之时,美国对我国制造业技术封锁和打压首当其冲,我们在努力传承“两d一星”精神,自力更生艰苦创业的同时,如何处理与台湾地区先进企业台积电、联电之间的关系也会对后续发展产生较大的蝴蝶效应。

五、封测

当前大陆地区半导体产业在封测行业影响力为最强,市场占有率十分优秀,龙头企业长电 科技 /通富微电/华天 科技 /晶方 科技 市场规模不断提升,对比台湾地区公司,大陆封测行业整体增长潜力已不落下风,台湾地区知名IC 设计公司联发科、联咏、瑞昱等企业已经将本地封测订单逐步转向大陆同业公司。封测行业呈现出台湾地区、美国、大陆地区三足鼎立之态,其中长电 科技 /通富微电/华天 科技 已通过资本并购运作,市场占有率跻身全球前十(长电 科技 市场规模位列全球第三),先进封装技术水平和海外龙头企业基本同步,BGA、WLP、SiP 等先进封装技术均能顺利量产。

封测行业我国大陆企业整体实力不俗,在世界拥有较强竞争力,美国主要的竞争对手为Amkor 公司,在华业务营收占比约为18%,封测行业美国市场份额一般,前十大封测厂商中,仅有Amkor 公司一家,应该说贸易战对封测整体行业影响较小,从短中长期而言,Amkor 公司业务取代的可能性较高。

封测行业位于半导体产业链末端,其附加价值较低,劳动密集度高,进入技术壁垒较低,封测龙头日月光每年的研发费用占收入比例约为4%左右,远低于半导体IC 设计、设备和制造的世界龙头公司。随着晶圆代工厂台积电向下游封测行业扩张,也会对传统封测企业会构成较大的威胁。

2017-2018 年以后,大陆地区封测(OSAT)业者将维持快速成长,目前长电 科技 /通富微电已经能够提供高阶、高毛利产品,未来的3-5 年内,大陆地区的封测企CAGR增长率将持续超越全球同业。

长电 科技 是全球领先的集成电路制造和技术服务提供商,提供全方位的芯片成品制造一站式服务,包括集成电路的系统集成、设计仿真、技术开发、产品认证、晶圆中测、晶圆级中道封装测试、系统级封装测试、芯片成品测试并可向世界各地的半导体客户提供直运服务。

通过高集成度的晶圆级(WLP)、2.5D/3D、系统级(SiP)封装技术和高性能的倒装芯片和引线互联封装技术,长电 科技 的产品、服务和技术涵盖了主流集成电路系统应用,包括网络通讯、移动终端、高性能计算、车载电子、大数据存储、人工智能与物联网、工业智造等领域。长电 科技 在全球拥有23000多名员工,在中国、韩国和新加坡设有六大生产基地和两大研发中心,在逾22个国家和地区设有业务机构,可与全球客户进行紧密的技术合作并提供高效的产业链支持。

随着市场对便携式移动数据访问设备的需求快速增长,市场对功能融合和封装复杂性的要求也在提升。同时对更高集成度,更好电气性能、更低时延,以及更短垂直互连的要求,正在迫使封装技术从 2D 封装向更先进的 2.5D 和 3D 封装设计转变。为了满足这些需求,各种类型的堆叠集成技术被用于将多个具有不同功能的芯片集中到越来越小的尺寸中。

长电 科技 积极推动传统封装技术的突破,率先在晶圆级封装、倒装芯片互连、硅通孔(TSV)等领域中采用多种创新集成技术,以开发差异化的解决方案,帮助客户在其服务的市场中取得成功。

3D 集成技术正在三个领域向前推进:封装级集成、晶圆级集成和硅级集成。

• 封装级集成

利用常规的焊线或倒装芯片工艺进行堆叠和互连,以构建传统的堆叠芯片和堆叠封装结构,包括:

堆叠芯片 (SD) 封装 ,通常在一个标准封装中使用焊线和倒装芯片连接,对裸片进行堆叠和互连。配置包括 FBGA-SD、FLGA-SD、PBGA-SD、QFP-SD 和 TSOP-SD。

层叠封装(PoP) ,通常对经过全面测试的存储器和逻辑封装进行堆叠,消除已知合格芯片 (KGD) 问题,并提供了组合 IC 技术方面的灵活度。倒装芯片 PoP 选项包括裸片 PoP、模塑激光 PoP 和裸片模塑激光 PoP 配置 (PoP-MLP-ED)。

封装内封装 (PiP) ,封装内封装 (PiP) 通常将已封装芯片和裸片堆叠到一个 JEDEC 标准 FBGA 中。经过预先测试的内部堆叠模块 (ISM) 接点栅格阵列 (LGA) 和 BGA 或已知/已探测合格芯片 (KGD),通过线焊进行堆叠和互连,然后模塑形成一个与常规FBGA封装相似的 CSP。

3D 晶圆级集成 (WLP) 使用再分布层和凸块工艺来形成互连。晶圆级集成技术涵盖创新的扇入(FIWLP) 和扇出 (FOWLP) 选项,包括:

嵌入式晶圆级 BGA(eWLB) - 作为一种多功能的扇出型嵌入式晶圆级 BGA 平台,eWLB 灵活的重建制造工艺可以降低基板的复杂性和成本,同时在一系列可靠、低损耗的 2D、2.5D 和 3D 解决方案中实现高性能、小尺寸和非常密集的互连。长电 科技 的 3D eWLB-SiP 和 eWLB-PoP 解决方案包括多个嵌入式无源和有源元器件,提供面对背、面对面选项,以及单面、1.5 面、双面超薄 PoP 配置。对于需要全 3D 集成的应用,长电 科技 的面对面 eWLB PoP 配置通过 eWLB 模塑层,在应用处理器和存储器芯片之间提供直接的垂直互连,以实现高带宽、极细间距的结构,其性能不逊色于 TSV 技术。

包封 WLCSP (eWLCSP ) - 一种创新的 FIWLP 封装,采用扇出型工艺,也称为 FlexLine 方法,来构建这种创新、可靠的包封 WLCSP 封装。

WLCSP - 标准晶圆级 CSP 封装。随着各种工艺技术的发展,例如低固化温度聚合物、将铜材料用于凸块下金属化 (UBM) 和 RDL,我们可以实现更高的密度,提高 WLCSP 封装的可靠性。

在真正的 3D IC 设计中,目标是将一个芯片贴合在另一个芯片上,两者之间没有任何间隔(无中介层或基材)。目前,“接近 3D”的集成通常也称为 2.5D 集成,其实现方法是使用薄的无源中介层中的硅通孔 (TSV),在封装内部连接芯片。芯片之间的通信通过中介层上的电路进行。FOWLP 工艺还可以产生一种被称为2.5D eWLB的创新过渡技术,在这种技术中,使用薄膜扇出型结构来实现高密度互连。长电 科技 的硅级集成产品组合包括:

2.5D / 扩展 eWLB - 长电 科技 基于 eWLB 的中介层可在成熟的低损耗封装结构中实现高密度互连,提供更高效的散热和更快的处理速度。3D eWLB 互连(包括硅分割)是通过独特的面对面键合方式实现,无需成本更高的 TSV 互连,同时还能实现高带宽的 3D 集成。基于 eWLB 的中介层简化了材料供应链,降低了整体成本,为客户提供了一个强大的技术平台和路径,帮助客户将器件过渡到更先进的 2.5D 和 3D 封装。

MEOL集成的2.5D封装 - 作为首批在2.5D 封装领域拥有成熟 MEOL TSV 集成经验的 OSAT 之一,长电 科技 在这个新兴互连技术领域扮演着重要角色,专注于开发经济高效的高产量制造能力,让 TSV 成为具有商业可行性的解决方案。长电 科技 还与众多的客户、研究机构和领先代工厂开展协作,为集成式 3D 封装解决方案开发有效的商业模式。

2.5/3D集成技术圆片级与扇出封装技术系统级封装技术倒装封装技术焊线封装技术MEMS与传感器

长电 科技 为以下封装选项提供晶圆级技术:

• eWLB(嵌入式晶圆级球栅阵列)

• eWLCSP(包封晶圆级芯片尺寸封装)

• WLCSP(晶圆级芯片尺寸封装)

• IPD(集成无源器件)

• ECP(包封芯片封装)

• RFID(射频识别)

当今的消费者正在寻找性能强大的多功能电子设备,这些设备不仅要提供前所未有的性能和速度,还要具有小巧的体积和低廉的成本。这给半导体制造商带来了复杂的技术和制造挑战,他们试图寻找新的方法,在小体积、低成本的器件中提供更出色的性能和功能。长电 科技 在提供全方位的晶圆级技术解决方案平台方面处于行业领先地位,提供的解决方案包括扇入型晶圆级封装 (FIWLP)、扇出型晶圆级封装 (FOWLP)、集成无源器件 (IPD)、硅通孔 (TSV)、包封芯片封装 (ECP)、射频识别 (RFID)。

突破性的 FlexLineTM 制造方法

我们的创新晶圆级制造方法称为 FlexLineTM 方法,为客户提供了不受晶圆直径约束的自由,同时实现了传统制造流程无法实现的供应链简化和成本的显著降低。FlexLine 制造方法是不同于常规晶圆级制造的重大范式转变,它为扇入型和扇出型晶圆级封装提供了很高的灵活性和显著的成本节省。

FlexLine方法,为客户提供了不受晶圆直径约束的自由,同时实现了传统制造流程无法实现的供应链简化和成本的显著降低。

用于 2.5D 和 3D 集成的多功能技术平台

FlexLine方法,为客户提供了不受晶圆直径约束的自由,同时实现了传统制造流程无法实现的供应链简化和成本的显著降低。

半导体公司不断面临复杂的集成挑战,因为消费者希望他们的电子产品体积更小、速度更快、性能更高,并将更多功能集成到单部设备中。半导体封装对于解决这些挑战具有重大影响。当前和未来对于提高系统性能、增加功能、降低功耗、缩小外形尺寸的要求,需要一种被称为系统集成的先进封装方法。

系统集成可将多个集成电路 (IC) 和元器件组合到单个系统或模块化子系统中,以实现更高的性能、功能和处理速度,同时大幅降低电子器件内部的空间要求。

什么是系统级封装?

系统级封装 (SiP) 是一种功能电子系统或子系统,包括两个或更多异构半导体芯片(通常来自不同的技术节点,针对各自的功能进行优化),通常搭载无源元器件。SiP 的物理形式是模块,根据最终应用的不同,模块可以包括逻辑芯片、存储器、集成无源器件 (IPD)、射频滤波器、传感器、散热片、天线、连接器和/或电源芯片。

先进 SiP 的优势

为了满足用户提高集成度、改善电气性能、降低功耗、加快速度、缩小器件尺寸的需求,以下几大优势促使业界转向先进的SiP 解决方案:

• 比独立封装的元器件更薄/更小的外形尺寸

• 提高了性能和功能集成度

• 设计灵活性

• 提供更好的电磁干扰 (EMI) 隔离

• 减少系统占用的PCB面积和复杂度

• 改善电源管理,为电池提供更多空间

• 简化 SMT 组装过程

• 经济高效的“即插即用”解决方案

• 更快的上市时间 (TTM)

• 一站式解决方案 – 从晶圆到完全测试的 SiP 模块

应用

当前,先进的 SiP 和微型模块正被应用于移动设备、物联网 (IoT)、可穿戴设备、医疗保健、工业、 汽车 、计算和通信网络等多个市场。每种先进 SiP 解决方案的复杂程度各不相同,这取决于每种应用需要的元器件的数量和功能。

以下是高级 SiP 应用的一些示例:

根据应用需求和产品复杂度,我们提供多种先进 SiP 配置,从带有多个有源和无源元件、通过倒装芯片、引线键合和SMT进行互连的传统2D 模块,到更复杂的模块,如封装内封装 (PiP)、层叠封装 (PoP)、2.5D 和 3D 集成解决方案。先进的SiP 模块配置 (2D/2.5D/3D) 针对特定终端应用进行定制,旨在充分发挥它们的潜在优势,包括性能、成本、外形尺寸和产品上市时间 (TTM)。

在倒装芯片封装中,硅芯片使用焊接凸块而非焊线直接固定在基材上,提供密集的互连,具有很高的电气性能和热性能。倒装芯片互连实现了终极的微型化,减少了封装寄生效应,并且实现了其他传统封装方法无法实现的芯片功率分配和地线分配新模式。

长电 科技 提供丰富的倒装芯片产品组合,从搭载无源元器件的大型单芯片封装,到模块和复杂的先进 3D 封装,包含多种不同的低成本创新选项。长电 科技 的丰富倒装芯片产品组合包括:

FCBGA 和 fcCSP 都使用锡球来提供第二级 (BGA) 互连。

颠覆性的低成本倒装芯片解决方案:fcCuBE

长电 科技 还提供名为“fcCuBE ”的创新低成本倒装芯片技术。fcCuBE 是一种低成本、高性能的先进倒装芯片封装技术,其特点是采用铜 (Cu) 柱凸块、引线焊接 (BOL) 互连以及其他增强型组装工艺。顾名思义,fcCuBE 就是采用铜柱、BOL 和增强工艺的倒装芯片。fcCuBE 技术适用于各种平台。自 2006 年获得首个与 fcCuBE 相关的创新 BOL 工艺专利以来,长电 科技 投入大量资金,将这一变革性技术发展成为引人注目的倒装芯片解决方案,广泛应用于从低端到高端的移动市场以及中高端消费和云计算市场的终端产品。

fcCuBE 的优势是推动来自成本敏感型市场,如移动和消费类市场,以及网络和云计算市场的客户广泛采用这种封装,因为在这些市场上,布线密度和性能的增加是必然趋势。fcCuBE 的独特 BOL 互连结构可扩展到非常细的凸块间距,实现高 I/O 吞吐量,同时缓解与应力相关的芯片与封装之间的交互作用 (CPI),而这种现象通常与无铅和铜柱凸块结构相关。这对于中高端的网络和消费类应用而言尤其重要。

长电 科技 提供全方位一站式倒装芯片服务

凭借在晶圆级封装、晶圆探针和最终测试方面的强劲实力,长电 科技 在为客户提供全方位一站式服务方面独具优势。长电 科技 提供从涉及到生产的全方位一站式倒装芯片服务,包括高速、高引脚数的数字和射频测试。

焊线形成芯片与基材、基材与基材、基材与封装之间的互连。焊线被普遍视为最经济高效和灵活的互连技术,目前用于组装绝大多数的半导体封装。

长电 科技 的多种封装方法都采用焊线互连:

铜焊线

作为金线的低成本替代品,铜线正在成为焊线封装中首选的互连材料。铜线具有与金线相近的电气特性和性能,而且电阻更低,在需要较低的焊线电阻以提高器件性能的情况下,这将是一大优势。长电 科技 可以提供各类焊线封装类型,并最大程度地节省物料成本,从而实现最具成本效益的铜焊线解决方案。

层压封装

基于层压的球栅阵列 (BGA) 互连技术最初推出的目的是满足高级半导体芯片不断增长的高引线数要求。BGA 技术的特点是将引线以小凸块或焊球的形式置于封装的底面,具有低阻抗、易于表面安装、成本相对较低和封装可靠性高等特点。长电 科技 提供全套的基于层压的 BGA 封装,包括细间距、超薄、多芯片、堆叠和热增强配置。

除了标准层压封装之外,长电 科技 还提供多种先进堆叠封装选项,包括一系列层叠封装 (PoP) 和封装内封装 (PiP) 配置。

引线框架封装

引线框架封装的特点是芯片包封在塑料模塑复合物中,金属引线包围封装周边。这种简单的低成本封装仍然是很多应用的最佳解决方案。长电 科技 提供全面的引线框架封装解决方案,从标准引线框架封装到小巧薄型热增强封装,包括方形扁平封装 (QFP)、四边/双边无引脚、扁平封装 (QFN/DFN)、薄型小外型封装 (TSOP)、小外形晶体管 (SOT)、小外形封装 (SOP)、双内联封装 (DIP)、晶体管外形 (TO)。

存储器器件

除了增值封装组装和测试服务之外,长电 科技 还提供 Micro-SD 和 SD-USB 这两种格式的存储卡封装。Micro-SD 是集成解决方案,使用 NAND 和控制器芯片,SD-USB 则是裸片和搭载 SMT 元器件的预封装芯片。长电 科技 的存储卡解决方案采用裸片级别组装、预封装芯片组装,或者两者结合的方式。

全方位服务封装设计

我们在芯片和封装设计方面与客户展开合作,提供最能满足客户对性能、质量、周期和成本要求的产品。长电 科技 的全方位服务封装设计中心可以帮助客户确定适用于复杂集成电路的最佳封装,还能够帮助客户设计最适合特定器件的封装。

2.5/3D集成技术圆片级与扇出封装技术系统级封装技术倒装封装技术焊线封装技术MEMS与传感器

MEMS and Sensors

随着消费者对能够实现传感、通信、控制应用的智能设备的需求日益增长,MEMS 和传感器因其更小的尺寸、更薄的外形和功能集成能力,正在成为一种非常关键的封装方式。MEMS 和传感器可广泛应用于通信、消费、医疗、工业和 汽车 市场的众多系统中。

传感器

传感器是一种能够检测/测量物理属性,然后记录并报告数据和/或响应信号的装置或系统。传感器通常组装在模块中,这些模块能够基于模拟或传感器馈送信号来作出响应。传感器有很多不同的类型和应用,例如压力传感器、惯性传感器、话筒、接近传感器、指纹传感器等

微机电系统 (MEMS)

MMEMS 是一种专用传感器,它将机械和电气原件通过分立或模块方式组合起来。MEMS是典型的多芯片解决方案,例如感应芯片与专用集成电路 (ASIC) 配对使用。MEMS 器件可以由机械元件、传感器、致动器、电气和电子器件组成,并置于一个共同的硅基片上。在消费、 汽车 和移动应用中使用基于 MEMS 的传感器具备一些优势,包括体积小、功耗低、成本低等。

集成一站式解决方案

凭借我们的技术组合和专业 MEMS 团队,长电 科技 能够提供全面的一站式解决方案,为您的量产提供支持,我们的服务包括封装协同设计、模拟、物料清单 (BOM) 验证、组装、质量保证和内部测试解决方案。长电 科技 能够为客户的终端产品提供更小外形尺寸、更高性能、更低成本的解决方案。我们的创新集成解决方案能够帮助您的企业实现 MEMS 和传感器应用的尺寸、性能和成本要求。

1. 嵌入式晶圆级球栅阵列 (eWLB) - 单芯片、多芯片和堆叠的层叠封装配置

2. 晶圆级芯片尺寸封装 (WLCSP) - 非常小的单芯片

3. 倒装芯片芯片尺寸封装 (fcCSP)- 单芯片或多芯片的倒装芯片配置

4. 细间距球栅阵列 (FBGA) - 单芯片或多芯片配置

5. 接点栅格阵列 (FBGA) - 单芯片或多芯片配置

6. 四边扁平无引脚 (FBGA) - 单芯片或多芯片配置

长电 科技 提供全方位一站式倒装芯片服务

凭借在晶圆级封装、晶圆探针和最终测试方面的强劲实力,长电 科技 在为客户提供全方位一站式处理方面独具优势。长电 科技 提供从设计到生产的全方位一站式倒装芯片服务,包括高速、高引脚数的数字和射频测试。

全方位一站式解决方案的优势

• 缩短产品上市时间

• 提升整体流程效率

• 提高质量

• 降低成本

• 简化产品管理

长电 科技 位于中国、新加坡、韩国和美国的全球特性分析团队,致力于为全球客户提供先进的封装表征服务,确保客户拥有高质量、高性能、可靠和高性价比的封装设计,以满足他们的市场需求。

晶圆凸块技术可以在半导体封装中提供显著的性能、外形尺寸和成本优势。晶圆凸块是一种先进的制造工艺,在切割之前就在半导体晶圆表面形成金属焊球或凸块。晶圆凸块实现了器件中的芯片与基材或印刷电路板之间的互连。焊球的成分和尺寸取决于多种因素,例如半导体器件的外形尺寸、成本以及电气、机械和热性能要求。

长电 科技 在晶圆凸块的众多合金材料和工艺方面拥有丰富的经验,包括采用共晶、无铅和铜柱合金的印刷凸块、锡球和电镀技术。我们的晶圆凸块产品包括 200mm 和 300mm 晶圆尺寸的晶圆凸块和再分配,以提供完整的一站式先进倒装芯片封装和晶圆级封装解决方案。

长电 科技 的认证质量测试中心,提供多种可靠性试验,包括环境可靠性测试、使用寿命可靠性测试、板级可靠性试验,和全方位的故障分析服务。

封测市场高景气,公司治理和业务协同不断强化,业绩实现高速增长: 公司 2020 年归母净利润同比+1371.17%,业绩实现高速增长,主要得益 于公司进一步深化海内外制造基地资源整合、提高营运效率、改善财务 结构,大幅度提高了经营性盈利能力。2020 年,公司海外并购的新加坡 星科金朋实现营业收入 13.41 亿美元,同比增长 25.41%,净利润从 2019 年的亏损 5,431.69 万美元到 2020 年的盈利 2,293.99 万美元,实现全面 扭亏为盈。另外,收购后,子公司长电国际利用星科金朋韩国厂的技术、 厂房等新设立的长电韩国工厂(JSCK)在 2020 年实现营业收入 12.35 亿美元,同比增长 64.97%;净利润 5,833.49 万美元,同比增长 669.97%。 2021 年第一季度,公司业绩延续高增长趋势,归母净利润同比 +188.68%,毛利率 16.03%,同比+2.93pct,净利率 5.76%,同比+3.41pct。

公司可为客户提 供从设计仿真到中后道封测、系统级封测的全流程技术解决方案,已成 为中国第一大和全球第三大封测企业。公司产能全球布局,各产区的配 套产能完善,随着产能利用率的持续提升,公司生产规模优势有望进一 步凸显,同时,各产区互为补充,各具技术特色和竞争优势,完整覆盖 了低、中、高端封装测试领域,在 SiP、WL-CSP、2.5D 封装等先进封 装领域优势明显。公司聚焦 5G 通信、高性能计算、 汽车 电子、高容量 存储等关键应用领域,大尺寸 FC BGA、毫米波天线 AiP、车载封测方 案和 16 层存储芯片堆叠等产品方案不断突破,龙头地位稳固。

用户资源和 高附加价值产品项目,加强星科金朋等工厂的持续盈利能力。目前,公 司国内工厂的封测服务能力持续提升,车载涉安全等产品陆续量产,同 时,韩国厂的 汽车 电子、5G 等业务规模不断扩大,新加坡厂管理效率 和产能利用率持续提升,盈利能力稳步改善。随着公司各项业务和产线 资源整合的推进,公司盈利能力有望持续提升,未来业绩增长动能充足。


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