Çin'in yarı iletken paketleme ve test endüstrisi ilkbaharda başlayacak
Kaynak: Çin Fortune Endüstrisi Araştırma Enstitüsü
Paketleme ve test etme, yarı iletken endüstrisinin önemli bir parçasıdır. Küresel pazarın istikrarlı büyümesiyle karşılaştırıldığında, Çin'in yarı iletken paketleme ve test pazarı, yıllık bileşik büyüme oranı% 20 ile çok ileride ve profesyonel dökümhaneler iç pazarın yarısından fazlasını oluşturuyor. 2017'den 2020'ye kadar, Çin anakarasında 20'den fazla yeni gofret fabrikası olacak.Yakındaki paketleme ve test tesisleri ile birlikte, küresel yarı iletken endüstrisinin yeni kapasitesinin temel alanı olacaklar. Çin'in yarı iletken paketleme ve test endüstrisi güzel bir ilkbahara doğru gidiyor.
Çin'in yarı iletken paketleme ve test endüstrisi, hızlı bir büyüme ile 100 milyar yuan ölçeğe sahip
Gartner verilerine göre, 2017'de küresel yarı iletken endüstrisi geliri 420,4 milyar ABD doları, paketleme ve test endüstrisi geliri ise 53,3 milyar ABD doları olarak% 13'dü. Yole verileri, 2014 yılında sektördeki keskin artış nedeniyle 2015'teki keskin düşüş haricinde, küresel paketleme ve test endüstrisinin istikrarlı bir tek haneli büyüme kaydettiğini ve 2018'de yıllık% 4,5'lik bir büyümeyi sürdürmesinin beklendiğini gösteriyor.
Şekil 1. Küresel paketleme ve test endüstrisi pazar ölçeği tahmini (100 milyon ABD doları)
Veri kaynağı: Yole, China Fortune Industry Research Institute
Test ve paketleme endüstrisi, Çin'in yarı iletkenlerinin dünyaya yetişmesi için başlangıç noktasıdır. Çin Yarı İletken Endüstrisi Birliği'nin (CSIA) istatistiklerine göre, Çin'in entegre devre endüstrisinin 2017'deki toplam satışı 541,1 milyar yuan, bunun% 35'ini oluşturan paketleme ve test endüstrisi ise% 20,8'lik bir artışla aynı dönemde% 4,5 olan uluslararası büyüme oranını çok aştı. Yıllık% 19,1 artışla 2018'de 225,1 milyar yuan'a ulaşması bekleniyor.
Şekil 2. Çin'in paketleme ve test endüstrisi pazar ölçeği tahmini (100 milyon yuan)
Veri kaynağı: CSIA, China Fortune Industry Research Institute
Paketleme ve test etme, yarı iletken endüstri zincirinin temel bağlantılarından biridir
Yarı iletken paketleme Ürün modeline ve fonksiyonel gereksinimlere göre bağımsız bir çip elde etmek için gofretin işlenmesi sürecini ifade eder Paketlenmiş çip, güç aktarımı, sinyal iletimi, ısı dağıtımı ve koruma olmak üzere dört fonksiyona sahiptir. Yarı iletken testi Teslim edilen yongaların bütünlüğünü sağlamak için, iki aşamaya ayrılabilir: biri, pakete girmeden önce temelde elektriksel özellikleri test eden gofret testi; diğeri ise, esas olarak IC işlevlerinin, elektriksel özelliklerin ve ısı dağılımının normal olup olmadığını test eden paketten sonraki IC ürün testidir. Gartner istatistikleri, paketleme ve test bağlantılarının pazarın sırasıyla% 80 -% 85 ve% 15 -% 20'sini oluşturduğunu göstermektedir.
Şekil 3. Paketleme ve testin temel işlevleri
Veri kaynağı: China Fortune Industry Research Institute
Yarı iletken ambalajlama ve testinin ana süreçleri arasında filme alma, parlatma, film çıkarma ve ardından filme alma, kesme, gofret testi, talaş yapıştırma, pişirme, yapıştırma, inceleme, laminasyon, elektrokaplama, pim kesme, kalıplama, bitmiş ürün testi vb. Paketin özü, çip I / O arayüz elektrotlarının tüm sistem PCB kartına nasıl bağlanacağıdır. Bağ kurmak anahtar bağlantıdır Yani çip üzerindeki kaynak noktaları paket kabuğunun kaynak noktalarına teller ile bağlanır ve kabuk üzerindeki kaynak noktaları PCB içerisindeki tellerle birleştirilerek diğer parçalarla elektriksel bağlantılar kurulur.
Şekil 4. Paketleme ve test süreci
Veri kaynağı: Top Industry Research, China Fortune Industry Research Institute
Üç bağlantıdan oluşan yarı iletken endüstrisi zincirinde: yonga tasarımı (Fabless), wafer üretimi (Dökümhane) ve paketleme ve test (OSAT), paketleme ve testler aşağı akışta yer alır.
Şekil 5. Yarı iletken endüstri zinciri
Veri kaynağı: China Fortune Industry Research Institute
IDM, OSAT iş modeliyle rekabet eder: IDM (Entegre Cihaz Üretimi, entegre entegre imalat hizmetleri) ve OSAT (OSAT: Dış Kaynaklı Montaj Testi, dış kaynaklı montaj testi) şu anda yarı iletken paketleme ve test endüstrisinin iki ana modelidir. IDM'nin kendi markası vardır ve iş kapsamı tasarım, üretim, paketleme ve teste ve hatta satışa kadar uzanır. OSAT'ın kendi markası yoktur ve tasarım ve üretim müşterileri için paketleme ve test OEM hizmetleri sağlar.
IDM üretim modeli genellikle yarı iletken endüstrisinin ilk gelişiminde benimsenmiştir. Bu model altında, üreticilerin, ağır varlıklar ve yüksek riskler gibi dezavantajları olan üretim hatları inşa etmek için büyük miktarlarda para yatırmaları gerekmektedir. Akıllı telefonlara ve diğer taleplere olan talebin artmasıyla birlikte, aşağı akış terminal talebindeki değişiklikler hızlanır ve IDM modelinin faydaları kademeli olarak azalır. Varlığa dayalı tasarım şirketlerinin sürekli büyümesi ve IDM şirketlerinde siparişe dayalı dahili kapasite aşımı, OSAT şirketlerinin hızlı gelişimini teşvik etti. Gartner verileri, OSAT modelinin endüstriyel ölçeğinin 2013'ten sonra IDM modelini aştığını gösteriyor. OSAT + Foundry modeli, inşaat fonlarına büyük yatırım yapılmasını önler ve aynı zamanda pazarın minyatürleştirme, daha güçlü işlevsellik ve yüksek özelleştirme ihtiyaçlarını karşılayabilir.Yarı iletken endüstrisinin gelecekteki gelişimi için ana model olacaktır.
Şekil 6. OAST ve IDM pazar payı değişiklikleri (yüzde)
Veri kaynağı: Gartner, Amkor, China Fortune Industry Research Institute
OSAT'ın IDM'yi geçme sürecinde, bazı IDM şirketleri Fabless tasarım şirketlerine dönüştüler.Örneğin AMD, 2012'de gofret üretim işini elden çıkardı (daha sonra GlobalFoundry'yi kurdu) ve ambalajlama ve test işinin bir kısmını 2016'da elden çıkardı (hisselerinin% 85'ini Tongtong'a sattı) Fuwei), bir Fabless tasarım şirketine dönüşümü tamamladı.
Geleneksel paketleme ve gelişmiş paketleme arasında pazar değişiklikleri
Test endüstrisindeki en kritik teknoloji olarak , Yapıştırma bağlantı yöntemi 4 türe ayrılır , Tel bağlama, lehim topu bağlantısı, lehim topu flip-chip bağlantısı ve bağlantı yoluyla silikon üzerinden TSV dahildir. Uzun bir süre tel bağlama egemen oldu. Teknik açıdan bakıldığında, flip chip (FC) teknolojisi yavaş yavaş tel bağlamanın yerini almaktadır. Sektör açısından bakıldığında, Ambalaj ve test endüstrisi, geleneksel ambalajlamadan (SOT, QFN, BGA, vb.) Gelişmiş ambalajlamaya (FC, FIWLP, FOWLP, TSV, vb.) Doğru bir dönüşüm geçiriyor. Gelişmiş paketleme teknolojisi oldukça verimlidir ve cipsler, daha düşük amorti edilmiş maliyetler ve daha iyi maliyet performansı ile daha küçük ve daha ince talaşlara doğru gelişmektedir.Dezavantaj, ilk yatırımın büyük olması ve maliyetleri düşürmek için ölçek ekonomilerinin gerekmesidir.
Yole verilerine göre, 2017'de gelişmiş ambalajın çıktı değeri, küresel endüstrinin yaklaşık% 38'ini oluşturarak 20 milyar ABD dolarını aştı. 2020'ye kadar çıktı değerinin% 44'ü oluşturan 30 milyar ABD dolarını aşması bekleniyor. Bunlar arasında FC teknolojisi, gelişmiş paketleme pazarının en büyük bölümünü oluşturuyor. 2017'de FC pazarı, küresel pazarın% 34'ünü ve gelişmiş paketleme ve testlerin toplam değerinin% 90'ını oluşturarak 18,6 milyar ABD dolarına ulaştı. 2017'den 2022'ye kadar, küresel gelişmiş paketleme 2.5D3D, FO, FC ve diğer teknolojilerin bileşik yıllık büyüme oranının sırasıyla% 28,% 36 ve% 10 olması bekleniyor; bu, paketleme ve test pazarının ortalama% 4,5'lik büyümesinden çok daha yüksek.
Şekil 7. Küresel gelişmiş ambalaj pazarı büyüklüğü (milyar ABD doları)
Veri kaynağı: Yole, CICC, China Fortune Industry Research Institute
VLSI verilerine göre, 2017'deki gelişmiş ambalaj sevkiyatları yaklaşık% 35 idi. VLSI, müşteri tabanının gelişmiş paketlemeye geçiş hızının geçici olarak yavaşlayacağını ve geleneksel ambalajın hâkim olacağını tahmin ediyor. Üretim kapasitesi geleneksel ambalajlamadan gelen Çinli şirketler için bu, yerel ambalajlama ve test şirketlerinin pazar paylarını daha da artırmalarına yardımcı olacak.
Şekil 8. Küresel ambalaj ölçeği: gelişmiş paketleme ve geleneksel paketleme
(Milyonlarca 12 inçlik gofret)
Veri kaynağı: VLSI, CICC, China Fortune Industry Research Institute
Çin'in gelişmiş ambalaj pazarının çıktı değeri dünyada nispeten düşüktür, ancak hızla büyüyor ve oranı sürekli artıyor. Yole verilerine göre, Çin'in gelişmiş ambalajının 2017'de çıktı değeri 2,9 milyar ABD dolarıydı ve dünyanın% 11,9'unu oluşturuyor ve 2020'ye kadar dünyanın% 14,8'ini oluşturan 4,6 milyar ABD dolarına ulaşacak. Veriler, Çinli paketleme ve test şirketlerinin 2018 yılında gelişmiş paketleme alanındaki üretim kapasitesi artışlarını küresel oranın iki katı olan% 16 büyüme ile hızlandırdığını gösteriyor. Changjiang Electronics Technology, Xingke Jinpeng'i satın aldıktan sonra, gelişmiş ambalaj ürünü sevkiyatları dünyanın% 7,8'ini (2017) oluşturarak üçüncü sırada, yalnızca Intel ve Silikon Ürünleri'nden sonra ikinci sırada yer aldı.
Şekil 9. Küresel gelişmiş ambalaj ölçeği ve Çin'in gelişmiş ambalaj ölçeği (milyar ABD $)
Veri kaynağı: Yole, China Fortune Industry Research Institute
Gelişmiş paketleme, ambalajın geleceğine yön verir
Yüksek entegrasyon, yüksek pim yoğunluğu, küçük boyut ve düşük maliyetli yarı iletken yongalara olan talep, yarı iletken paketleme teknolojisinin gelişimini destekler. Yarı iletken paketleme teknolojisinin gelişimi dört aşamaya ayrılabilir.
Şekil 10. Yarı iletken paketleme teknolojisinin evrim yolu
Veri kaynağı: Yole, China Fortune Industry Research Institute
İlk aşama (1970'den önce): Sıralı paketleme, esas olarak DIP.
İkinci aşama (1970-1990): Yüzey montaj teknolojisinden türetilen SOP, SOJ, PLCC, QFP ve PGA teknolojisi.
Üçüncü aşama (1990-2000): Bilyalı ızgara dizisi (BGA), yonga ölçekli paketleme (CSP), flip chip (FC) ve diğer gelişmiş paketleme teknolojileri ortaya çıkmaya başladı.
Dördüncü aşama (2000-günümüz): İki boyutlu paketlemeden üç boyutlu paketlemeye kadar, teknik uygulama yöntemlerinden ve yarı iletken ürünlerden gofret seviyesinde paketleme (WLP), silikon yoluyla (TSV), 3D istifleme gibi gelişmiş paketleme teknolojileri geliştirilmiştir. Seviye perspektifinden, sistem paketleme (SiP) gibi yeni paketleme yöntemleri ortaya çıkmıştır ve paketleme teknolojisinin gelişimi, cipslerin entegrasyonunu ve performansını daha da iyileştirmiştir.
Aşağıdakiler temel olarak birkaç gelişmiş paketleme teknolojisini ve bunların uygulamalarını tanıtır.
Flip Chip Technology FC - Mevcut gelişmiş paketleme endüstrisinin yarısı
En eski gelişmiş paketleme teknolojisi olan FC, geleneksel ambalajlamaya kıyasla aşağıdaki üç avantaja sahiptir:
(1) Üstün termal performans, geliştirilmiş ısı yayma kapasitesi: Çipin arkası etkili bir şekilde soğutulabilir ve en kısa döngü tarafından getirilen düşük termal dirençli ısı emici.
(2) Gelişmiş elektrik performansı: Temas direnci azaltılır ve frekans 10-40GHz'e kadar artırılır.
(3) Boyut küçültme ve işlev geliştirme: G / Ç sayısını artırın ve güvenilirliği artırın.
FC teknolojisi, çipi alt tabakaya bir tümsek aracılığıyla bağlar. Adını, çipin ters çevrilmesi ve tümseklerin doğrudan alt tabakaya bağlanması nedeniyle alır.Çipin aktif alanı alt tabakaya bakar ve çip, çip üzerinde bir dizi halinde düzenlenmiş lehim çıkıntıları ile gerçekleştirilir. Alt tabaka ile ara bağlantı, tel bağı gerektirmez.
Şekil 11. Çip flip-chip FC'nin akış şeması
Veri kaynağı: Wikipedia, China Fortune Industry Research Institute
Bump, FC ile PCB arasındaki elektrik bağlantısı için tek kanaldır ve aynı zamanda FC teknolojisinde önemli bir bağlantıdır. Yumru, lehimli ve lehimsiz olmak üzere iki kategoriye ayrılır.İmalat yöntemine göre, lehim yumruları, altın yumrular ve polimer yumrular olarak ayrılır. Darbe süreci, flip chip teknolojisinin fizibilitesini ve performans güvenilirliğini doğrudan etkiler. Lehim topu (Lehim topu) en yaygın yumru malzemesidir, ancak farklı ihtiyaçlara göre altın, gümüş, bakır ve kobalt da seçeneklerdir. Yüksek yoğunluklu ara bağlantı ve ince hatveli uygulamalar için CuPillar yeni bir seçim türüdür. Bağlantı yapılırken, lehim topları yayılacak ve deforme olacak ve bakır direkler orijinal şeklini iyi koruyacaktır.Bu nedenle, bakır direkler daha yoğun paketleme için kullanılabilir.Bakır direk teknolojisi şu anda en hızlı gelişmektedir.
Şekil 12. İki tip Çarpma-Lehim ve Cu Sütunun şematik diyagramı
Veri kaynağı: ASM Pacific Technology, China Fortune Industry Research Institute
Bump'ın en yaygın kullanılan üretim teknolojisi, elektrokaplama tampon teknolojisidir ve yenilikçi Bump teknolojisi, wafer seviyesinde lehim topu transfer teknolojisi ve jet bumping teknolojisini içerir. Bunların arasında, püskürtme darbesi teknolojisi, lehim darbeleri üretmede son derece yüksek verimliliğe sahiptir ve püskürtme hızı, bir endüstri standardı olması beklenen saniyede 44.000 damla kadar yüksek olabilir.
Şekil 13. Gofret düzeyinde lehim topu transfer teknolojisi
(Gofret Seviyesi Lehim Küre Transferi)
Veri kaynağı: PacTech, China Fortune Industry Research Institute
Şekil 14. Lehim Küre Püskürtme
Veri kaynağı: PacTech, China Fortune Industry Research Institute
Yole verilerine göre, FC teknolojisi kullanan entegre devrelerin sevkiyatları istikrarlı büyümeyi sürdürecek ve gofret üretim kapasitesinin yıllık% 9,8'lik bileşik büyüme oranıyla 2020'ye kadar 28 milyon 12 inçlik gofrete ulaşması bekleniyor. FC teknolojisinin terminal uygulamaları temel olarak masaüstü ve dizüstü bilgisayarlardaki CPU, GPU ve yonga seti uygulamaları gibi bilgi işlem çipleridir.
Şekil 15. Tümsek türüne göre YP pazarı geliştirme eğilimi (yüzde / 10.000 adet)
Veri kaynağı: Yole, CICC, China Fortune Industry Research Institute
Gofret düzeyinde paketleme PIWLP, POWLP - minyatürleştirme ve yüksek verimlilik için gelişme
Geleneksel yonga paketleme işlemi, gofretin paketlenmeden ve test edilmeden önce tüm gofreti küçük kalıplar halinde kesmektir; gofret düzeyinde paketleme teknolojisi (WLP) ise tüm gofretin paketlendiği ve test edildiği ve ardından tek bir bitmiş yonga elde etmek için kesildiği bir teknolojidir. Paketlenmiş yonga boyutu kalıpla tamamen aynıdır. Gofret düzeyinde paketlemenin iki önemli avantajı vardır:
(1) Çip G / Ç'yi IC yongasının tüm yüzeyine dağıtarak yonga boyutunun minyatürleştirme sınırına ulaşmasını sağlayın.
(2) Pek çok yonganın doğrudan gofret üzerinde paketlenmesi, yaşlandırılması ve test edilmesi, böylece geleneksel işlem akışını azaltır ve paketleme verimliliğini artırır.
Şekil 16. Geleneksel gofret ambalajının (üstte) ve gofret seviyesinde paketlemenin (altta) şematik diyagramı
Veri kaynağı: Semiconductor Engineering, China Fortune Industry Research Institute
PIWLP: Pimlerin tümü çipin altında olduğu için, G / Ç sayısı sınırlıdır, buna gofret düzeyinde yonga ölçeği paketi WLCSP veya fan-in gofret düzeyi paket FILWLP denir. Karakteristik, paket boyutunun kalıp boyutuyla aynı olmasıdır ve şu anda çoğunlukla düşük pin sayılı tüketici çipleri için kullanılmaktadır.
Entegre devre sinyal I / O'larının sayısındaki artışla birlikte, lehim bilyelerinin boyutu azalır ve PCB'nin entegre devre paketinin boyutunu ve sinyal çıkış pimlerinin konumunu ayarlama gereksinimleri karşılanamaz, bu nedenle POWLP türetilir.
POWLP: Fan-Out teknolojisi, I / O çarpmalarının yeniden dağıtım katmanı (RDL) aracılığıyla çipin çevresine genişlemesini ifade eder; bu, lehim topu aralığını çok küçük yapmaz ve I / O'ların sayısındaki artışı karşılarken PCB sürecini etkilemez. RDL katman kablolaması, genel ambalaj kalınlığını büyük ölçüde azaltan ve akıllı telefonların kalınlık gereksinimlerini karşılayan geleneksel IC paketleme için gereken IC taşıyıcı kartının yerini almak için kullanılır.
Şekil 17. Fan-In (üst) ve Fan-out (alt) şematik diyagramı
Veri kaynağı: IEEE, China Fortune Industry Research Institute
Şekil 18. Fan-out teknolojisinin akıllı telefonlarda uygulanması
Veri kaynağı: Yole, China Fortune Industry Research Institute
FIWLP ve FOWLP'nin farklı kullanımları vardır ve her ikisi de gelecekte ana paketleme yöntemleri olacaktır. FIWLP esas olarak analog ve karışık sinyal çiplerinde kullanılır ve kablosuz ara bağlantı ve CMOS görüntü sensörlerinin parçaları da FIWLP teknolojisi ile paketlenir. FOWLP, temel olarak mobil cihazların işlemci yongalarında kullanılacaktır. Ek olarak, yüksek yoğunluklu FOWLP, AI, makine öğrenimi ve Nesnelerin İnterneti gibi diğer işleme yongalarında da büyük bir pazara sahiptir.
TSV paketi - 3D IC paketinde lider
TSV, çipin kalınlığı boyunca dikey bir elektrik bağlantısı sağlar ve çipin üst ve alt yüzeyleri arasındaki en kısa yolu açar. TSV paketi, daha iyi elektrik ara bağlantısı, daha geniş bant genişliği, daha yüksek ara bağlantı yoğunluğu, daha düşük güç tüketimi, daha küçük boyut ve daha hafif ağırlık avantajlarına sahiptir.
Şekil 19. TSV'nin şematik diyagramı
Veri kaynağı: IEEE, China Fortune Industry Research Institute
TSV, 3D IC'de istiflenmiş yongaları birbirine bağlamak için yeni bir teknik çözüm olan teknoloji yoluyla geçişli silikon olarak kısaltılmıştır: silikon plaka aşındırma veya lazerle delinir (işlem birinci delme, orta delme ve ikinci olarak bölünebilir Üç tür delin) ve ardından bakır, polisilikon, tungsten vb. Gibi iletken malzemelerle doldurun.
Şekil 20. TSV uygulama senaryosu
Veri kaynağı: Yole, China Fortune Industry Research Institute
TSV teknolojisi ilk olarak CMOS ve MEMS'de uygulandı ve FPGA, bellek, sensör ve diğer alanlarda tanıtıldı ve gelecekte optoelektronik ve mantık cihazlarında da uygulanacak. 3D bellek yongası paketleme ve cep telefonları TSV teknolojisinin en yaygın kullanılan alanları olacak. Yole'un tahminine göre 2016'dan 2021'e kadar TSV teknolojisini kullanan gofret sayısı yıllık bileşik büyüme oranında% 10 artacak.
Şekil 21. TSV ve 3DIC teknoloji evrim yolu
Veri kaynağı: Yole, China Fortune Industry Research Institute
SiP paketleme sistemi paket içinde atılım
İlk üç teknolojinin aksine SiP, yarı iletken ürün düzeyinde ambalajlamada bir atılım gerçekleştirdi. Paket içinde sistem SiP, farklı yongaların yan yana düzenlendiği veya istiflendiği bir paketleme yöntemidir.İstiflenen yongalar, birden çok aktif elektronik bileşen ve farklı işlevlere sahip pasif cihazlar veya MEMS veya optik cihazlar olabilir. Belirli işlevleri gerçekleştirebilen veya bir sistem oluşturabilen standart bir paket.
Şekil 22. Paketteki SiP sisteminin şematik diyagramı
Veri kaynağı: AMS, China Fortune Industry Research Institute
Şekil 23. Moore Yasası ve Moore Yasasının Ötesi
Veri kaynağı: ITRS, China Fortune Industry Research Institute
Moore Yasası giderek yavaşlıyor ve yarı iletken endüstrisi şimdi Moore sonrası döneme giriyor. ITRS, hem SoC hem de SiP'nin entegre devrelerin daha yüksek performans ve daha düşük maliyet elde etmesini sağlayabileceğine işaret ediyor. SoC sistem düzeyinde çip, çipte farklı işlevlere sahip yüksek düzeyde entegre devrelere sahip çip düzeyinde bir üründür. SiP, yalnızca çekirdek kaynakların ve yarı iletken üretim teknolojisinin avantajlarını korumakla kalmaz, aynı zamanda yongaları entegre etme sürecinde SoC sınırlamalarını etkili bir şekilde kırabilir, SOC'deki süreç uyumluluğu, sinyal karıştırma, gürültü paraziti, elektromanyetik parazit vb. Gibi zorlukların üstesinden gelebilir ve tasarım tarafını büyük ölçüde azaltabilir. Ve imalatın maliyeti, özelleştirme esnekliğine sahipken sona erer.
Şekil 24. SiP ve SOC karşılaştırması
Veri kaynağı: ITRS, China Fortune Industry Research Institute
SiP paketleme, kablosuz iletişim, otomotiv elektroniği, tıbbi elektronik, bilgisayarlar ve askeri elektronik dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. SiP, kablosuz iletişim alanında en eski uygulamaya sahiptir ve aynı zamanda en yaygın kullanılan alandır.
Şu anda, akıllı telefonlar SiP paketleme için en büyük pazar ve akıllı telefonlar daha ince ve hafif hale geldikçe, SiP'ye olan talep artmaya devam ediyor. Örnek olarak iPhone6'lar alındığında, PCB'lerin kullanımı büyük ölçüde azaltıldı ve birçok çip bileşeni SiP modüllerine yerleştirilecek. İPhoneX ile SiP paketlerinin kullanımı, 18 filtre dahil yaklaşık 30 çip (RF ve RF) dahil olmak üzere benzeri görülmemiş bir seviyeye ulaştı. Dokunma ve diğer çipler). Ayrıca Apple Watch, ilkinden en yenisine kadar SiP olarak paketlenmiştir.
Şekil 25. iPhoneX'teki SiP paketi bileşenleri
Veri kaynağı: System Plus, China Fortune Industry Research Institute
Küresel paketleme ve test endüstrisi bir oligopol sunar
2017 yılında, dünyanın en büyük on OSAT şirketi, küresel paketleme ve test endüstrisi gelirinin% 50'sini aşan ve OSAT şirketlerinin toplam gelirinin% 90'ından fazlasını oluşturan yıllık% 15,3 artışla yaklaşık 28,1 milyar ABD Doları gelir elde etti. Dünyadaki ilk on OSAT üreticisinin Tayvan'da beş, Çin anakarasında üç, Amerika Birleşik Devletleri'nde ve Singapur'da bir tane var. Oligopol, en büyük üç pazar payının% 60'ı aştığı açıktır. Son yıllarda, küresel yarı iletken endüstrisi birleşmeleri ve satın almaları devam etti; bunun başlıca nedeni, endüstrinin olgun bir döneme girmesi ve rekabetin daha yoğun hale gelmesidir. Üreticiler, birleşme ve satın almalar yoluyla ölçeklerini genişletmiş veya gelecek için stratejik planlar yapmışlardır. Evergrande'nin eğilimi daha belirgin hale geldi ve paketleme ve test endüstrisi bir istisna değil.
Şekil 26. Küresel OSAT şirketlerinin 2017'deki sıralaması
Veri kaynağı: şirket yıllık raporu, China Fortune Industry Research Institute
Şekil 27. Küresel OSAT şirketlerinin 2017'deki pazar payı
Veri kaynağı: şirket yıllık raporu, China Fortune Industry Research Institute
Şekil 28. Küresel OSAT şirket birleşmeleri ve satın almaları
Veri kaynağı: Şirket duyurusu, China Fortune Industry Research Institute
Çin'in paketleme ve test endüstrisi baharda başladı
Çin ambalaj ve test şirketlerinin geliştirme hızı uluslararası düzeyin çok üzerinde
2017 yılında, Çin'in OSAT (Changjiang Electronics Technology, Huatian Technology ve Tongfu Microelectronics) en büyük üç şirketi, yıllık% 27,7 artışla 37,3 milyar yuan gelir elde ederek Çin'in paketleme ve test endüstrisinin toplam çıktı değerinin% 19,7'sini oluşturdu. Yerli ambalaj şirketlerinin gelir artışı, geleneksel ambalaj üretim kapasitesinin genişlemesi ve iyi gelişme potansiyeline sahip bazı gelişmiş ambalaj üretim kapasitesinin kullanılması sayesinde küresel seviyeden önemli ölçüde daha hızlıdır.
2017 yılında, Çin ana karasındaki yarı iletken endüstrisinde tasarım, üretim ve paketleme ve testin küresel pazar payı sırasıyla% 9,% 7 ve% 22 idi.Paketleme ve test endüstrisinin bariz karşılaştırmalı avantajları vardır. Tayvan, MediaTek, Novatek, Realtek, vb .'deki tanınmış IC tasarım şirketleri, paketleme ve test siparişlerini kademeli olarak ana karadaki muadillerine kaydırdı.
Çin'in paketleme ve test endüstrisi için geliştirme fırsatları
2010'dan önce, 20'den az yerel şirket olmak üzere 70'den az Çinli paketleme ve test şirketi vardı. 2017'de Çin'de, çoğunlukla Yangtze Nehri Deltası (% 55), İnci Nehri Deltası, Bohai Kıyısı ve batıda bulunan 100'den fazla paketleme ve test şirketi vardı. Bunların arasında, gelişmiş paketleme işinde yer alan ondan fazla şirket var ve bunların yaklaşık yarısı yerel şirketler. Dünyanın en iyi IDM'lerinin ve gofret fabrikalarının neredeyse tamamı Çin ana karasında fabrikalar kurdu. 2017-2020'de diğer ülke ve bölgelerden çok daha fazla olan 20'den fazla gofret fabrikası olacak. Yeni inşa edilen wafer fabrikalarının seçkin yerel paketleme ve test şirketleriyle işbirliği yapması bekleniyor. Bu, Çin'in yarı iletken ambalaj endüstrisidir. İlk bahar esintisi, test endüstrisinin gelişimine doğru esmiştir.
Teknoloji güncellemesi perspektifinden bakıldığında, yarı iletken üretim endüstrisi Moore Yasasına uygun olarak gelişmeye, sürekli olarak yeni üretim hatlarına yatırım yapmaya ve kapasite artırımı ve teknoloji güncellemelerine ulaşmaya devam ediyor. Aşağıdaki şekilden görüldüğü gibi, Moore Yasası uyarınca, gofret üretiminin yaklaşık 20 tur teknolojik güncellemeden geçtiği, ancak genel paketleme teknolojisi aynı dönemde yalnızca birkaç nesil teknolojik değişikliğe uğramıştır. En son nesil teknolojik değişikliklerde, Çin'in önde gelen paketleme ve test şirketleri, birleşme ve satın almalar yoluyla en iyi uluslararası şirketlerle hızlı bir şekilde senkronize bir gelişme sağladı. İki nesil geride kalan gofret üretim endüstrisi ile karşılaştırıldığında, test etme ve paketleme şüphesiz uluslararası düzeyde en rekabetçi endüstri bağlantısıdır. Lider şirketler Changjiang Electronics Technology ve Huatian Technology, dünyanın en ileri gelişmiş paketleme teknolojisine sahiptir. Son yıllarda, Çin'in paketleme ve test endüstrisindeki patent başvurularının sayısı büyük bir artış gösterdi. Bunlar şüphesiz Çin ambalaj ve test endüstrisinin bahar esintisinin kaynağıdır.
Şekil 29. Yarı iletken üretimi ile yarı iletken paketleme ve testi arasındaki düğüm karşılaştırması
Veri kaynağı: SIA, China Fortune Industry Research Institute
Şekil 30. Çin'in ilk üç şirketi arasında gelişmiş paketleme teknolojilerinin karşılaştırması
Veri kaynağı: Şirket duyurusu, China Fortune Industry Research Institute
Şekil 31. Yarı iletken paketleme ve test patentleri için başlıca küresel uygulama ülkeleri / bölgeleri ve bunların uygulama eğilimleri
Veri kaynağı: incopat, China Fortune Industry Research Institute
2017 sonu itibariyle, Ulusal Entegre Devre Endüstrisi Fonu'nun ilk aşaması, test ve paketleme endüstrisine yaklaşık 10 milyar yuan yatırım yaptı ve ilk üç yerel şirkete yapılan yatırım, kümülatif yatırımın% 70'ini oluşturdu. Changjiang Elektronik Teknolojisi, Huatian Teknolojisi ve Tongfu Mikroelektronik, ilk büyük fona ait. Geleceğe yatırım yapan büyük bir stratejik proje girişimi. Büyük fonun ikinci aşamasının yatırım düzeninin, "kapsam" dan "nokta atılım" a kayacağı anlaşılmaktadır ki bu, önde gelen şirketlerin çabalarını üst düzey teknolojileri kırmak için yoğunlaştırmalarına daha fazla fayda sağlayacaktır. Sanayi yatırımına ek olarak, Eylül 2017'de kurumsal Ar-Ge harcamalarının vergi öncesi indirim oranındaki artış, nispeten büyük bir Ar-Ge oranına sahip olan yarı iletken endüstrisinin gelişimini teşvik etmek için bir bahar esintisidir.
Strike iron hala kendi sıkı çalışmasına ihtiyaç duyuyor ve gelişmiş paketleme teknolojisi araştırma ve geliştirmesini artırmaya devam ediyor
Changjiang Electronics Technology, Huatian Technology ve Tongfu Microelectronics'in üç şirketi, satın almalar yoluyla üretim kapasitelerini ve pazar paylarını artırdılar ve daha da önemlisi, gelişmiş paketleme ve test yeteneklerini geliştirdiler. Brüt kar marjı ve net kar marjı açısından bakıldığında, bu üç şirketin tümü nispeten düşük bir seviyededir ve işletme maliyeti kontrol ve işletme yönetim giderlerini artırmaya devam etmeleri gerekmektedir. RD açısından bakıldığında, Çinli şirketlerin oranı nispeten yüksek olmasına rağmen, toplam miktar küçüktür. Üç şirketin toplam Ar-Ge harcaması ASE'ninkinden daha azdır.Yerel şirketlerin gelişmiş paketleme teknolojisi birikiminde atılımlar yapmaya devam etmesi gerekiyor.
Bu yılın başından bu yana, denizaşırı birleşme ve yerli sermaye satın alma eğilimi yavaşladı.Çin ambalaj ve test endüstrisinin odak noktası, gelişmiş paketleme ve test teknolojisinin geliştirilmesine kaymalı, Ar-Ge yatırımını artırmalı ve rekabet gücünü korumak için müşteri sertifikasyonu yoluyla teknik gücünü pazara aktif olarak göstermelidir. Ek olarak, Çinli OSAT şirketlerinin araştırma ve geliştirme modellerini aktif olarak değiştirmeleri gerekiyor. Şu anda, Çinli işletmelerin Ar-Ge yatırımı esas olarak dahili teknoloji araştırma ve geliştirmedir ve müşterilerle ortak geliştirme yeteneği nispeten zayıftır. Gelecekte, Çinli OSAT şirketleri, seri üretimin ilk aşamasında daha yüksek karlar ve daha iyi pazarlık gücü elde etmek için üst düzey müşterilerle birlikte aktif olarak gelişmeli ve bu da sürdürülebilir kar avantajının korunmasına yardımcı olacaktır.
Referans malzemeleri:
1. Flip Chip Teknolojisinde Son Gelişmeler ve Yeni Trendler, John H. Lau, Journal of Electronic Packaging, Process of the ASME, Vol. 138, 2016
2. Gofret Seviyesinde Paketleme (WLP): Fan-in, Fan-out ve Üç Boyutlu Entegrasyon, Xuejun Fan, IEEE- Xplore, 2010
