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IC載板產業分析
柯采綾
2020/12/12
1
• 結論
• IC載板產業概況
• 成長動能
• 相關公司
• 結論
• 附錄
Agenda
2
• 載板是高階運算晶片封裝關鍵材料,近年來5G發展、遊戲市場、AI需求,裸晶面積增加,進而影響載
板需求面積、層數也增加,需求面積預估由2018年18b成長至2023年33b mm square;市場規模也
從2018年$20T成長至2023年$33T,CAGR 10.71%。
• 成長動能一: CPU高速運算效能應用在Server資料中心(如:交換器)等高階晶片,裸晶擴大10-15%,
晶片封裝層數、面積增加,ABF封裝面積2018年到2023年複合年成長25.6%。
• 成長動能二:GPU電競遊戲獨顯dGPU對晶片效能要求增加,裸晶擴大20-30%晶片封裝面積增加,
ABF封裝面積2018年到2023年複合年成長35.7%。
• 載板廠資本支出、高階技術存在高進入門檻,且各廠對擴廠持保守態度,因此即使市場上供不應求,
新競爭者也難以加入市場,預估ABF載板於2019起出現供需缺口,並在2021年擴大至12.87%,ASP
以每年4.81%成長;BT載板價格則以每年-0.82%逐步下降。
結論
3
IC載板產業概況01
4
載板產業鏈
資料來源:南電、⾃⾏整理
上游
玻璃布
銅箔基板CCL
酚醛樹脂
環氧樹脂
PI膜/乾膜
IC載板
Ibiden(4062.JP)
欣興(3037.TT)
南電(8046.TT)
景碩(3189.TT)
SEMCO(009150.KS)
Shinko(6967.JP)
下游
封裝廠
圖1-1:FC封裝方式
IC晶片
IC載板
PCB載板,如HDI、SLP等
5
載板應用依功能、需求不同,採不同材質載板
資料來源:自行整理
60%
18%
15%
7%
CPU
GPU
FPGA
圖1-2:ABF 2020 Q2應用別
32%
25%
35%
8%
通訊
記憶體
PC
圖1-3:BT 2012應用別
• ABF載板有高I/O數、細線路、較小線寬/線距,且傳輸速度較高等特性,應用在高運算效能、複雜IC
,如CPU、GPU、ASIC、FPGA等。
• BT載板則因穩定、價格較便宜、技術門檻低、低成本、I/O數目低,多應用在網通設備;以及近年發
展的SiP、MCM封裝,應用在穿戴式裝置(如 Apple Watch、Air Pods pro)、5G手機射頻天線模組皆
採用SiP技術封裝。
6
主要技術—目前以FC封裝、Fan In、Fan Out為主
資料來源:自行整理
• 技術由一開始的Wire Bonding到現在大多使用Flip Chip、Fan In、Fan Out封裝。
• WB現階段大多應用在技術門檻低、低成本、I/O數目低,如DRAM、DSP、MCU等網通設備;FC則
因可達高腳數、細線寬/線距、高傳輸速率,應用在運算效能高的高階晶片,如CPU、GPU、AP等。
• 由於近年運算效能、傳輸速度、晶片功能等需求提升,裸晶面積增加,進一步提升封裝需求面積、I/O
數。
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
I/O數
無線通訊興起
WB-BGA
FC-CSP
FC-BGA
FC-CSP
FC-BGA
SiP
FC-BGA
2.5D/3D
Fan In/Fan Out
運算效能要求提升
圖1-4:封裝技術演進
7
2013E 2016E 2020E 時間
台載板廠以GPU、FPGA為主要應用產品
資料來源:自行整理
• IC載板初期資本支出、高階技術門檻,因此存在較高進入障礙,台廠客戶主要為高速運算晶片,如
AMD、Nvidia等。
• 台廠含欣興(3037.TT)、南電(8046.TT)、景碩(3189.TT)。欣興、南電主力產品含ABF載板、BT載板,
ABF、BT載板各占整體營收約20-30% ;景碩主力產品為BT載板,占整體營收超過一半,近年積極將
產能轉往ABF板,搶占市場。
8
圖1-5:2020E全球ABF載板市占率
欣興 16%
南電
10%
景碩
6%
Ibiden
16%SEMCO 9%
Shinko
7%
圖1-6:2020E全球BT載板市占率
欣興16%
南電 9%
景碩
10%
Ibiden 12%
SEMCO
10%
Shinko
9%
其他 其他
營收占比 Intel AMD Nvidia
欣興(3037.TT) 6.38% 8.12% 2.62%
南電(8046.TT) 0.00% 18.56% 0.00%
景碩(3189.TT) 0.00% 0.00% 12.00%
表1-1:2020E 各載板廠預期貢獻營收占比
成長動能02
9
0
10,000
20,000
30,000
40,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
ABF產值 BT產值
載板市場成長空間大,複合年成長率10.71%
資料來源:⾃⾏整理
圖2-1:載板市場規模預估(單位:百萬新台幣)
• 載板應用高階運算晶片封裝,在5G、IoT、AI等潮流板市場成長空間大,2018到2023 CAGR 10.71%。
• 資料中心、高階運算晶片如CPU、GPU需求大幅提升下,裸晶面積擴大增加ABF載板需求面積,預估
於2021年供需缺口擴大至12.87%,ASP開始漲價。
• BT載板雖有5G手機增加載板使用面積,但其他應用如DSP則需求衰退,因此整體而言並無太大面積需
求成長。
CAGR 10.71%
10
圖2-2:ABF載板供給&需求面積(單位:百萬mm sq)
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
CPU GPU FPGA 其他 供給
• ABF載板約9成應用在高階運算晶片,近年消費者對於處理器運算速度要求提高, CPU、GPU裸晶面
積增加約15-30%,提升ABF載板面積需求10-20%,為最大成長動能。
• BT載板主要成長來自5G手機, 但占比小且其他應用穩定,因此BT載板需求面積並無太大增幅,廠商
對擴產也多持保守態度。
市場關注焦點-高階運算晶片CPU、GPU
資料來源:⾃⾏整理
圖2-3:ABF總需求面積成長(單位:百萬mm sq)
25%
48%
39%
44%
38%
29%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
CPU GPU FPGA others YoY
11
圖2-4:ABF總需求佔比
0%
20%
40%
60%
80%
100%
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
AMD Intel Nvidia Others
成長動能-CPU資料處理中心載板封裝面積需求增
資料來源:⾃⾏整理
• CPU近年在電競遊戲產業、資料中心處理需求大幅提升。高度運算效能可應用在電競市場、資料中心(如:
交換器)等高階晶片都須由ABF材質封裝,PC/Laptop需求穩定成長、Server需求大量提升。
• 效能提升、IC設計複雜下,裸晶面積持續增加,封裝面積也隨之增加。CPU大廠如Intel、AMD為台廠客
戶,其中Intel約8%訂單由欣興拿下;AMD訂單25%由欣興提供、另外25%由南電提供。預估2021年
Apple M1將由欣興生產40-50%左右CPU封裝載板。
12
0%
100%
200%
300%
400%
0
50,000
100,000
150,000
200,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
Intel-PC/Laptop AMD-PC/Laptop Intel-Server
AMD-Server YoY
圖2-5:CPU載板總需求面積(單位:百萬mm sq)
64%
29%
53%
40%
50%
43%
49%
45%
46%
47%
44%
49%
圖2-6:CPU ASP(單位:每平方公釐$NTD)
$0.38
$0.51 $0.59
$0.74 $0.75 $0.77
$0.59
$1.10
$1.20 $1.21 $1.23 $1.24
$0.00
$0.50
$1.00
$1.50
$2.00
$2.50
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
Intel AMD
成長動能-dGPU獨顯、遊戲級APU需求強勁
資料來源:⾃⾏整理
• GPU強勁需求來自於獨立顯示卡dGPUU,dGPU獨顯在AMD和Nvidia競爭越發激烈;APU市場Intel占比
過半為GPU主要營收來源,並於11月宣布二代獨顯DG2已完成樣品,將加入獨顯戰場。
• 開發新架構提升效能,對於載版層數、面積需求增加。 Nvidia新系列RTX3080相較上一代RTX2080封裝
面積增加15%;AMD Big Navi封裝面積則增加約30%。
• 台廠為GPU封裝載板提供主要區域,欣興、南電負責AMD各25%訂單;欣興負責Nvidia達50%訂單、景
碩負責Nvidia 30%訂單。
0%
50%
100%
150%
200%
0
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
Intel AMD Nvidia YoY
圖2-7:GPU載板總需求面積(單位:百萬mm sq)
13
71% 64%
18%
19%
61%
19%
20%
60%
20%
20%
58%
21%
21%
圖2-8:GPU ASP(單位:每平方公釐$NTD)
$0.54
$0.91
$0.93
$1.27 $1.30 $1.32
$0.70
$1.20
$1.52 $1.53 $1.55 $1.58
$0.47
$0.73 $0.76
$0.97 $0.99 $1.01
$-
$0.50
$1.00
$1.50
$2.00
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
Intel AMD Nvidia
各家產能緊張,推估ABF載板ASP以每年4.81%成長
資料來源:⾃⾏整理
圖2-10:平均ASP預估(單位:每平方公厘$NTD)
• 5G、遊戲市場高速發展下,載板需求逐年增加,ABF載
板則於2021年出現供需缺口擴大至12.87%。
• 各載板廠短期內不會再增加資本支出,需求持續成長造
成ABF產能緊張。但進入門檻高,如資金、技術等,因
此短期不會有新的競爭者加入市場。
• 長期而言,BT載板供大於需ASP以每年-0.82%成長;
ABF則供需缺口擴大,ASP約以每年4.81%成長。
$0.06 $0.07 $0.07 $0.06 $0.06 $0.06
$0.83 $0.89
$0.77
$0.87
$1.03 $1.05
$-
$0.20
$0.40
$0.60
$0.80
$1.00
$1.20
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
BT ABF
14
圖2-9:ABF載板供給&需求面積(單位:百萬mm sq)
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
CPU GPU FPGA 其他 供給
$0.06 $0.07 $0.07 $0.06 $0.06 $0.06
$0.83 $0.89
$0.77
$0.87
$1.03 $1.05
$-
$0.20
$0.40
$0.60
$0.80
$1.00
$1.20
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
CPU
圖2-11:平均ASP預估(單位:每平方公厘$NTD)
相關公司03
15
欣興(3037.TT)
單位:百萬元 4Q19 1Q20 2Q20 3Q20
營業收入 22,572 20,567 21,709 23,038
營業毛利 3,232 2,858 3,419 3,350
營業利益 1,125 853 1,320 1,138
稅後純益 1,102 236,661 1,482 1,588
稅後EPS(元) 0.74 0.26 0.99 1.09
毛利率(%) 14.32 13.90 15.75 14.74
營業利益率(%) 4.99 4.06 6.16 5.07
稅後純益率(%) 4.88 11.50 6.83 4.94
營業收入YoY(%) 10.22 0.43 9.97 0.39
稅後純益YoY(%) 40.79 -69.78 176.20 20.49
表3-1:欣興近四季獲利
29%
20%30%
5%
16%
ABF載板 BT載板 HDI板 軟板 PCB板
圖3-1:欣興營收比重
48%
15%
18%
19%
IC載板
通訊
消費性電子
PC
圖3-2:欣興應用比重
資料來源:欣興、Aletheia
• 載板市占率最高、高階技術廠商,唯一涵蓋全球主要高階晶
片客戶如Apple、Intel、AMD。
• 載板應用在網通、PC、消費性電子產品上。 看好未來遊戲
產業、5G相關應⽤需求, 2020年增加資本⽀出在ABF載
板,預計2021年中開出14%新產能。
• Apple Silicon晶片,欣興山鶯廠ABF產能20%將在2021為蘋
果量產。
註:紅字基期為負
16
南電(8046.TT)
單位:百萬元 4Q19 1Q20 2Q20 3Q20
營業收入 8,775 7,916 9,104 10,505
營業毛利 875 784 1,383 1,697
營業利益 465 392 990 1,278
稅後純益 280 466 832 1,043
稅後EPS(元) 0.43 0.72 1.29 1.61
毛利率(%) 9.98 9.90 15.19 16.15
營業利益率(%) 5.30 4.95 10.88 12.17
稅後純益率(%) 3.19 5.90 9.15 9.93
營業收入YoY(%) 13.19 26.07 19.64 24.63
稅後純益YoY(%) 7.04 -267.52 -1892.45 195.27
表3-2:南電近四季獲利
11%
22%
47%
16%
圖3-4:南電應用比重
40%
32%
28%
ABF載板 BT載板 PCB板
圖3-3:南電營收比重
資料來源:南電
• 母公司南亞可提供載板所需材料,因此南電優勢為成本低,
客戶含Apple、Nvidia、AMD。
• 近年5G、AI等高階IC晶片封裝消耗ABF產能快速,今年將
PCB廠轉向ABF產能,希望以高值化產品帶動ASP成長。
網通
消費性電子
車用電子
PC
註:紅字基期為負
17
景碩(3189.TT)
單位:百萬元 4Q19 1Q20 2Q20 3Q20
營業收入 6,236 5,829 6,786 6,872
營業毛利 1,208 1,051 1,517 1,436
營業利益 121 85 425 282
稅後純益 82 78 334 185
稅後EPS(元) 0.01 0.18 0.52 0.13
毛利率(%) 19.38 18.04 22.35 20.90
營業利益率(%) 19.50 1.47 6.27 4.10
稅後純益率(%) 1.32 1.35 4.94 2.69
營業收入YoY(%) -0.36 19.79 31.14 14.58
稅後純益YoY(%) 92.90 -110.54 -132.78 -171.35
表3-3:景碩近四季獲利
30%
55%
15%
ABF載板 BT載板 軟板
圖3-5:景碩營收比重
43%
11%
13%
16%
17%
圖3-6:景碩應用比重
資料來源:景碩
• 景碩營收來源以BT載板應用,主要產品為SiP封裝應用
且需求穩定,因此並無太大受惠。
• 2020將類載板SLP廠產能轉生產ABF載板,今年、明
年也擴大資本支出,增加產能積極爭取訂單。
• 目前ABF客戶含Xillinx、Nvidia。
手機
基地台
消費性電子
隱形眼鏡
註:紅字基期為負
其他
18
結論04
19
• 載板是高階運算晶片封裝關鍵材料,近年來5G發展、遊戲市場、AI需求,裸晶面積增加,進而影響載
板需求面積、層數也增加,需求面積預估由2018年18b成長至2023年33b mm square;市場規模也
從2018年$20T成長至2023年$33T,CAGR 10.71%。
• 成長動能一: CPU高速運算效能應用在Server資料中心(如:交換器)等高階晶片,裸晶擴大10-15%,
晶片封裝層數、面積增加,ABF封裝面積2018年到2023年複合年成長25.6%。
• 成長動能二:GPU電競遊戲獨顯dGPU對晶片效能要求增加,裸晶擴大20-30%晶片封裝面積增加,
ABF封裝面積2018年到2023年複合年成長35.7%。
• 載板廠資本支出、高階技術存在高進入門檻,且各廠對擴廠持保守態度,因此即使市場上供不應求,
新競爭者也難以加入市場,預估ABF載板於2019起出現供需缺口,並在2021年擴大至12.87%,ASP
以每年4.81%成長;BT載板價格則以每年-0.82%逐步下降。
結論
20
附錄05
21
IC載板供應鏈
Upstream Midstream
供應商
銅箔基板
(CCL)
台光電(2383.TT)
台燿(6274.TT)
聯茂(6213.TT)
南亞(1303.TT)
軟性銅箔基板
(FCCL)
台虹(8039.TT)
新揚(3144.TT)
毅嘉(2402.TT)
Downstream
供應商
IC載板 欣興(3037.TT)
南電(8046.TT)
Ibiden(4062.JP)
SEMCO(009150.KS)
供應商
銅箔
(Copper Foil)
南亞(1303.TT)
環氧樹脂
(Epoxy)
南亞(1303.TT)
酚醛樹脂
(Phenolic)
南寶(4766.TT)
玻璃纖維
(Glass Fiber)
南亞(1303.TT)
台玻(1802.TT)
PI膜/乾
膜
(聚亞醯胺樹脂
, Polyimide)
達邁(3645.TT)
Dupont(DD)
資料來源:⾃⾏整理 22
表5-1:IC載板供應鏈
資料來源:⾃⾏整理
ABF/BT載板供需
23
0.00%
10.00%
20.00%
30.00%
40.00%
50.00%
60.00%
70.00%
80.00%
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
BT總需求 ABF總需求 BT-YoY ABF-YoY
圖5-2:總需求面積&YoY(左軸:Million mm square;右軸:%)
0
200
400
600
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
dGPU-AMD dGPU-Nvidia 遊戲級APU-AMD 遊戲級APU-Intel
遊戲級APU-Nvidia 消費級APU-AMD 消費級APU-Intel 消費級APU-Nvidia
圖5-3:GPU載板總需求面積(單位:百萬mm sq)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
欣興 南電 景碩 Ibiden SEMCO Shinko
圖5-4:載板供給佔比(單位:%)
圖5-1:BT載板供給&需求面積(單位:百萬mm sq)
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
600,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
5G⼿機 MCU DSP 其他 供給
資料來源:⾃⾏整理
ABF載板需求面積
24
0
2000
4000
6000
8000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
PC/Laptop Server
圖5-5:CPU封裝需求面積成長(mm sq)
0
2000
4000
6000
8000
10000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
dGPU 消費級APU 遊戲機APU
圖5-7:GPU封裝需求面積成長(mm sq)
0%
20%
40%
60%
80%
0
100,000
200,000
300,000
400,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
dGPU 消費級GPU 遊戲機GPU YoY
圖5-8:GPU載板總需求面積
0%
20%
40%
60%
0
50,000
100,000
150,000
200,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
PC/Laptop Server CPU-YoY
圖5-6:CPU載板總需求面積
載版材質技術比較
材質 線寬/線距
(L/S)(µm)
疊構層數 優勢 載板材質
BT
35/35
20/20
15/15
10-18層
• 含玻纖布材質較硬,不易熱脹冷縮
且良率高
• 高Tg、高耐熱性、抗濕性
• 低介電常數(Dk)、低散失性(Df)
ABF
35/35,
30/30
25/25,
15/15
12/12
1+2+1(4層)
2+2+2(6層)
4+2+4(10層)
• 具備良好的導電性、細線路優勢
• 可作為增層材料不需熱壓合
資料來源:⼯研院產經中⼼,tmc
• 目前主要以BT材質跟ABF材質為主流,兩者熱膨脹係數(CTE)約13-27ppm/C
• HDI及多層板線路到30/30µm已是極限,雖然類載板M-SAP製程線徑可達20/20µm,但因工法特殊、雷
射鑽孔數也更多,ASP較貴,因此載板主流材質仍以BT、ABF樹脂作為剛性有機封裝載板。
ABF
ABF
核⼼層
Cu
Cu
圖5-9:載板線寬距示意圖
25
表5-2:IC載板材質比較
主流載板材質及封裝技術
資料來源:SEMCO、⾃⾏整理
• IC載板為晶片提供⽀撐、散熱和保護作⽤,⽬前主要以CSP、BGA系列封裝技術為主流。
• 製作技術⾨檻⾼,疊孔層數3-5 層微孔孔徑30μm左右,遠⼩於普通PCB和HDI 的微孔孔徑(40-100 μm)
• I/O接點和鍍銅厚度均勻性要求⾼,線寬距要求10-30μm。鍍銅厚度均勻性要求為18±3 μm,蝕刻均勻性
要≥90%,阻焊表⾯⾼度差⼩於10μm,阻焊和焊盤的表⾯⾼度差不超過15μm
Chip
Substrate
Solder Ball
wire
HDI/SLP
基板材料 封裝技術 主要應用項目
BT
WB-CSP DRAM
WB-BGA
(PBGA)
DSP、MCU
FC-CSP Modem、AP
SiP FOWLP、InFO
ABF FC-BGA
CPU、GPU、Chipset、
FPGA、ASIC
Substrate-less InFO-oS、eWLB
Solder Ball
HDI/SLP
Substrate
Chip
凸塊接點
圖5-10:FC封裝方式
圖5-11:WB封裝方式
26
表5-3:IC載板材質比較
I/O數 低 中 中 高
成本 低 高 高 中
效能 低 低 中 高
散熱性 低 中 中 高
載板封裝技術比較
資料來源:亞智科技
WB封裝
Wire Bonding
FC封裝
Flip Chip
扇入型晶圓級封裝
(FIWLP)
Fan-In Wafer Level
扇出型封裝
(FO)
Fan-Out
I/O數增加 效能提升
尺寸變小
成本降低
成熟製程 先進製程
27
表5-4:IC載板封裝技術演進
WB/FC封裝-IC晶片和載板連接方式
圖5-12:FC封裝方式
HDI/SLP
Substrate
Chip
Chip
半導體晶片 電鍍焊錫凸塊
(Bumping)
Flip Packaging
載板
圖5-13WB封裝方式
Chip
半導體晶片 電鍍焊錫凸塊
(Bumping)
Packaging
Chip
Substrate
HDI/SLP載板
資料來源:⾃⾏整理
• FC封裝I/O數大於WB封裝,線寬線距FC封裝能做到較細,且傳輸速度較WB快,對位校正方便,因此良
率較高,也因此成本較高。
• 高效率、高傳輸晶片以FC封裝為主;PC下游應用如DRAM、MCU則以WB封裝,符合成本效益。
28
CSP/BGA-載板和PCB板連接方式
CSP, Chip Scale Package 晶片尺⼨封裝:
封裝後邊長⼩於晶片尺⼨1.2倍、⾯積⼩於晶圓1.4倍
BGA, Ball Grid Array 球柵陣列封裝:
引腳⽤錫球排成球柵狀與PCB板封裝
Chip
Substrate
HDI/SLPHDI/SLP
Substrate
Chip Chip
Substrate
HDI/SLPHDI/SLP
Substrate
Chip
<晶片1.2倍
BGA封裝晶片 CSP封裝晶片
資料來源:⾃⾏整理
註:圖為等比例尺
29
SiP vs SoC
特性 效能 體積 設計難度 整合度 示意圖
SiP
System in Package
數顆晶片封裝至同一積
體電路
低 大 低 低
SoC
System on Package
一顆晶片放入多種功能
性單元
高 小 高 高
HDI/SLP
Substrate
CPU單元+MCH單元
HDI/SLP
Substrate
CPU MCH
SiP
架構
MCM多晶片模組
MCP多晶片封裝
PiP封裝內包封裝
Stack Die堆疊晶片封裝
SoC
架構
技術延伸進步
eWLB
CoWoS
FO-PLP
InFO
InFO-POP⼤多數電⼦產品使⽤ 少數⾼階產品使⽤
資料來源:⾃⾏整理
封裝技術
30
表5-5:SiP vs SoC
• 主要成長動能來自5G、AI、雲端等HPC高階運算IC,以及未來自駕車趨勢。
• 由於晶片太薄,封裝完會有嚴重翹曲問題,目前只有台積電有量產扇出型封裝能力
Substrate-less 扇出先進封裝需求
先進封裝技術 應用
台積電
CoWoS
Chip on Wafer on Substrate
HPC、GPU、CPU
InFO-oS
InFO_on Substrate
HPC、GPU、CPU
InFO-MS
InFO with Memory on Substrate
服務器、存儲器
InFO-AiP
Anetennas in Package
5G通訊天線封裝
Intel
eMIB /FO-WLP
Embedded Multi-die Interconnect Bridge HPC、GPU、CPU
eWLB
Embedded Wafer Level Ball Grid Array
HPC、GPU、CPU
資料來源:TSMC、Intel 31
表5-6:封裝技術比較
資料來源:⾃⾏整理
ABF載板供給商
32
ABF Intel AMD Nvidia Xillinx Broadcom Marvell
欣興 5-10% 25% 50% 50% 25% 50%
南電 25% 50% 50%
景碩 30% 50% 25%
Ibiden 50-55% 20-25% 10%
Shinko 25-30% 20-25% 5%
SEMCO 10-15% <5% 5%
Total 100% 100% 100% 100% 100% 100%
表5-7:載板供給廠商
ASIC雲端運算,高階HPC晶片
資料來源:⾃⾏整理、兆豐⾦控
優勢 劣勢 適合運算 運算極限 功耗 延遲性 靈活性
CPU - 平行運算效
率低
- 低 低 低 高
GPU
平行運算有
高效能表現
耗能過大,
運算需求不
大下缺乏效
率
Training 高 低 低 低
FPGA
可程式化,
具備運算彈
性及效率
量產成本高 Inference 低 中 中 中
ASIC 運算效率最
佳
量產成本低 Training,
Inference
高 高 高 低
表5-8:ABF載板FC-BGA封裝技術個處理器在Ai上應用
• ABF⾼導電性、細電路的材質;FC-BGA封裝技術有⾼腳數、⾼傳輸等特性。
• 適合AI、雲端運算等⾼階運算複雜佈線晶片。
33
數位訊號轉為
類比訊號
PA升頻
放大訊號
天線發射出去
圖5-14:接收訊號
圖5-15:發射訊號
天線接收
類比訊號
交換器、
濾波器降
低雜訊
類比訊號
轉為數位
訊號
基頻晶片
處理
5G NR
資料來源:⾃⾏整理、定錨產業筆記
4G LTE 5G NR
Existing Spectrum New Spectrum
1GHz 6GHz 1GHz 100GHz6GHz
圖5-16:涵蓋波段比較
• 5G NR低頻波段Sub-6GHz(450MHz-6GHz);⾼頻波段mmWave(24GHz-52GHz)
• 4G LTE(700MHz-2.6GHz)
• 台灣:5G NR低頻波段為3.5GHz
34
AiP天線封裝模組
圖5-17:5G毫米波射頻AiP模組
• PoP(Package on Package)堆疊DRAM,減少體積提升晶片間傳遞速度。
• 再將mmWave天線、Transceiver、PMIC等各射頻元件採封裝在同⼀模組,減少路徑耗損,維
持訊號完整。
資料來源:⾃⾏整理、Toshiba、 新通訊
圖5-18:5G天線在手機上電磁場輻射分佈
35
dGPU vs APU
資料來源:⾃⾏整理、Toshiba、 新通訊 36
dGPU APU
定義 圖形處理單元 加速處理器,
結合CPU與GPU單元於同一晶片
應用 高階電腦 筆記型電腦
廠商 AMD、Nvidia AMD、Intel
表5-9:dGPU vs APU
• APU是將CPU切割內存做分給顯卡做顯存,適合對於電腦顯卡要求並不⾼的使⽤者,因此APU
與dGPU間並無替代關係。
資料來源:⾃⾏整理
各國5G進程
美國
歐洲
中國
日本
韓國
Sub-6 GHz mmWave
Sub-6 FDD
(with DDS)
Sub-6 carrier
aggregationc
2020 goal 2021 goal
主要發展國家 發展進程 目前基地台數 目前使用5G人數 覆蓋率
中 Sub-6 40萬 8000萬人
北京95%
全國約10%
美
Sub-6、
mmWave
3.5萬 400萬人 11%
37
表5-10:各國5G進程
• 5G高頻段、低波長,對射頻天線模組需求增加,BT載板價格低、不須高階散熱、不易熱漲冷縮影響
導電性等性質,適用封裝5G手機載板。
• 高頻段波長短,路徑耗損訊號容易損失,相控陣天線根據基地台誤碼率,大量掃描選取誤碼率低的基
地台通訊。手機兩端、上方為磁場最強、最適合搜尋最優誤碼率的位置,故5G手機共3個天線模組。
成長動能-BT載板成本低適用AiP封裝在5G手機
資料來源:自行整理、Toshiba、 新通訊、3GPP
圖5-20:5G手機每年總需求BT載板面積(左軸:百萬mm square;右軸:%)圖5-19:Jul. 2020全球智慧型手機總量(左軸:百萬;右軸:%)
0%
100%
200%
300%
400%
500%
600%
700%
800%
0
20
40
60
80
100
120
140
160
2018 2019 2020 2021 2022 2023
4G手機 5G手機 5G手機YoY
-10%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
0
5,000
10,000
15,000
20,000
2018 2019 2020 2021 2022 2023
BT載板 BT載板-YoY
38
• ABF載板FC-BGA封裝成FPGA晶片,其高腳數、 細線路 ,適合5G基地台小晶片,佈線複雜、高運算、
電晶體數多等特性。
• 5G通訊採高頻段,波長短,因此基地台密度需提升1.75-2倍。目前中國、美國兩國較積極發展5G通訊,
基地台佈建上有較多需求。
• 5G中國用戶占全球70%,使用人數約2億,且華為於10月宣布退出基地台市場,對台廠影響大。
成長動能-ABF載板應用於5G基地台提升覆蓋率
資料來源:⾃⾏整理、中國中央政府、Statista
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0
1,000,000
2,000,000
3,000,000
4,000,000
5,000,000
6,000,000
2018 2019 2020 2021 2022 2023
中國 美國 總基地台YoY
圖5-21:5G基地台建立數量
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0
1,000,000,000
2,000,000,000
3,000,000,000
4,000,000,000
5,000,000,000
6,000,000,000
7,000,000,000
2018 2019 2020 2021 2022 2023
圖5-22:5G基地台BT載板每年總需求面積(mm sq)
39

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