供不應求的ABF載板

圖源：stockfeel

根據基材的不同，IC載板可以分為BT 載板和ABF載板，相較於BT載板，ABF材質可做線路較細、適合高腳數高訊息傳輸的IC，具有較高的運算性能，主要用於CPU、GPU、FPGA、ASIC等高運算性能晶片。

圖源：stockfeel

上文提到，先進封裝是為延續摩爾定律而生，原因在於先進封裝能協助晶片整合在面積不變下，促成更高的效率，透過chiplet封裝技術，將來自不同製程、不同材料的個別晶片設計置於中介層基板之上的異質整合技術，要將這些晶片整合在一起，就是需要更大的ABF載板來放置。換言之，ABF載板耗用的面積將隨chiplet技術而變大，而載板的面積越大，ABF的良率就會越低，ABF載板需求也會進一步提高。

圖源：Cadence

目前，先進封裝技術包括FC BGA、FC QFN、2.5D/3D、WLCSP、Fan-Out等多種形式，其中，FCBGA憑藉內部采FC、外部采BGA的封裝方式，成為目前主流的封裝技術。作為ABF載板應用較多的封裝技術，FCBGA I/O數量達到32~48，因而擁有非常優異的性能與成本優勢。此外，2.5D封裝的I/O數量也相當高，是2D FC封裝的數倍以上，在顯著提升高階晶片效能的同時，所需的 ABF載板也變得更為複雜。

以台積電的CoWoS技術為例，從2012年首度推出至今，根據Interposer的不同，這項封裝技術已經可分為 CoWoS-S、CoWoS-R和CoWoS-L三種，目前第五代CoWoS-S已進入量產，預計於 2023年量產第六代CoWoS-S。作為先進封裝技術之一，CoWoS採用了大量高階ABF，不論面積、層數都高於FCBGA，良率也遠低於FCBGA，從這方面來看，未來勢必將消耗大量ABF產能。

除台積電外，Intel在2014年發布的嵌入式多晶片互連橋接(Embedded Multi-die Interconnect Bridge, EMIB)技術，其I/O數高達250~1000，提高晶片互連密度，並且將矽中介層內嵌於ABF，節省掉大面積的矽中介層。此舉雖然降低了成本，但卻增加了ABF的面積、層數與製作難度，將消耗更多ABF產能。據了解，Eagle Stream新平台的Sapphire Rapids將是首款具備EMIB + Chiplet的Intel Xeon數據中心產品，推估ABF消耗面量將是Whitley平台1.4倍以上。

由此可見，先進封裝技術的出現毫無疑問成為了推動ABF載板需求的大功臣。

Server及AI領域需求升級

如果說先進封裝技術是大功臣，那麼數據中心和人工智慧兩大應用興起就是頭號「助力員」。當前，為滿足HPC、AI、網通及各項基礎建設的需求，無論是CPU、GPU、網通晶片，還是特殊應用晶片（ASIC）等關鍵晶片，都將加速內容升級的速度，進而往大尺寸、高層數、線路高密度這三個方向發展，而這樣的發展趨勢勢必會拉高市場對於ABF載板的需求。

一方面，上文提到的先進封裝作為提升晶片算力、降低晶片平均價格的一大利器，再加上數據中心和人工智慧等領域的興起對算力提出的全新要求，越來越多的CPU、GPU等大算力晶片開始向先進封裝邁進。今年至今為止，最為震撼的應該就是3月份蘋果推出的M1 Ultra晶片。

據了解，M1 Ultra採用了Apple自定義的封裝架構Ultra Fusion，基於台積電InFO-L封裝技術的架構，透過矽中介板連接2顆M1 Max裸晶，建構出SoC，可以最大程度縮小面積並提升性能。要知道，與此前處理器所用到的封裝技術相比，M1 Ultra所採用的InFO-L封裝技術需要採用大面積的ABF，所需面積為M1 Max 的兩倍，且精密度要求更高。

圖源：台積電

除蘋果M1 Ultra晶片外，英偉達伺服器GPU Hopper 與超威半導體的RDNA 3 PC GPU 都將在今年改採 2.5D 封裝，今年4月，也有媒體報道，日月光先進封裝切入美國一流伺服器晶片廠商供應鏈。

兆豐國際彙整數據顯示，PC CPU中，預測2022~ 2025年PC CPU/GPU ABF消耗面積分別約為11.0%和8.9% CAGR，CPU/GPU 2.5D/3D封裝ABF消耗面積則分別高達36.3%和99.7% CAGR。而伺服器CPU中，預測2022~ 2025年CPU/GPU ABF消耗面積約10.8%和16.6% CAGR，CPU/GPU 2.5D/3D封裝ABF消耗面積約48.5%和58.6% CAGR。

圖源：兆豐國際彙整

圖源：兆豐國際彙整

種種跡象意味著，大算力晶片向先進封裝邁進將成為ABF 載板需求成長的主因。

另一方面，就是AI、5G、自動駕駛、物聯網等新技術、新應用的興起。以此前最為熱門的元宇宙來說，AR/VR等頭顯設備作為未來元宇宙重要的入口，背後隱藏著巨大的晶片機會，而這些晶片機會也將成為推動ABF載板市場增長的新增長力。

今年年初，天風國際分析師郭明錤曾發布報告透露了蘋果AR/MR設備新動向。報告顯示，蘋果此次的AR/MR設備將配備雙CPU，分別為4nm、5nm製程，由台積電獨家開發；雙CPU均使用ABF載板，這也意味著，蘋果AR/MR設備將採用雙ABF載板。郭明錤預測，2023/2024/2025年，蘋果AR/MR裝備出貨量分別有望達300萬部、800-1000萬部與1500–2000萬部，對應ABF載板需求600萬片/1600-2000萬片/3000-4000萬片。

順便提一下，蘋果對於AR/MR設備的目標是10年後可取代iPhone。數據顯示，目前iPhone活躍用戶超10億人,而且始終在穩步上升，即便按照當前數據來算，未來10年，蘋果至少需要售出10億台AR裝置，這就意味著僅僅蘋果AR/MR設備所需要的ABF載板數量就超過20億片。

隨著谷歌、Meta、亞馬遜、高通、位元組跳動等各大巨頭的加入，未來市場競爭只會更激烈，帶動著ABF載板的需求也將更為旺盛。

圖源：IDC

六大廠商齊擴產

面對如此強勁的市場增長趨勢和不斷擴大的供需缺口，ABF載板大廠的產能擴建也早已提上日程。

目前ABF載板主要有七大供貨商，2021年供貨比重分別是欣興21.6%、景碩7.2%、南電13.5%、Ibiden 19.0%、Shinko 12.1%、AT&S 16.0%、Semco 5.1%，2022年除Semco外，其餘廠商於皆有進行擴產。

欣興電子

欣興電子將2022年的資本支出上調至358.58億新台幣，80%-85%的資本支出將用於IC載板擴產，其中70%將用於擴大中國台灣新竹的ABF載板產能。

其楊梅廠在去年下半年先生產ABF載板的成熟製程產品，目前楊梅廠第一期已經量產，第二期第三期的裝機，將在未來幾個月完成，預估到2023年可以達到滿載。整體欣興今年載板增產約20%，主要還是會以ABF載板為主。

景碩科技

景碩今年前三季產能提升都是以既有的新豐廠為主，第四季起楊梅新廠可望加入，該廠主要是以生產ABF載板為主，將一直可擴充到明年第三季，景碩因ABF產能相較較小，今年估ABF產能可增三至四成。

去年10月，景碩稱2022年擴產主要以ABF載板為主，資本支出暫估為80億元，將擴充ABF載板產能達3-4成的水平。

南亞電路

南亞電路今年也是在兩岸擴產，包括錦興廠、崑山廠（主力擴BT載板），以及下半年將加入的樹林廠以及崑山二期，目前樹林新廠已在機台認證，接下來進行產品認證，估下半年就會投產，若速度快可能Q3底就會量產，明年Q1放量。

南亞電路板自估，今年在ABF載板部分，樹林一期產能可以多一成，崑山二期也可以多一成的產能，整體來看，今年產能可以較去年多出二成，而隨著明年第一季新產能大放量，南亞電路板ABF載板產能可以多出三成。

Ibiden（揖斐電）

2021年4月，揖斐電宣布，為了應對旺盛的客戶需求，計劃對旗下河間業務場（岐阜縣大垣市河間町）投資1,800億日元、增產高性能IC封裝基板。上述增產工程預計於2023年度完工量產。此外，其位於日本岐阜縣大野町的新工廠，則預計最快量產時間在2025年。

Shinko（新光電工）

Shinko去年10月宣布，計劃在千曲市建設新工廠，以擴大倒裝晶片型封裝的生產能力。2022～2025年的投資額為1400億日元，通過資本投資的產能預計將比以往增加50%。今年5月，Shinko宣布，將在長野縣千曲市建設的新工廠將於2024年度下半年啟動。

Shinko表示，在全球半導體需求不斷增長的情況下，將主要擴大面向高性能半導體的FCBGA封裝基板的生產。

AT&S（奧特斯）

去年6月，AT&S AG 計劃在獲得監事會批准後，在東南亞建立新的 IC 基板生產基地。據了解，該計劃投資總額高達 17 億歐元，用於2021 年至 2026 年期間在東南亞地區為高性能處理器生產 ABF 基板，生產場地總面積約為 200,000 平方米，計劃於2024年底開始量產。

據悉，AT&S目標是在2025年躋身全球三大ABF載板供貨商，去年3月決定全面擴大重慶的 ABF 基板生產面積，並為此追加了大約 2 億歐元的投資預算，今年也將專注重慶三廠產能的釋放。

圖源：AT&S

寫在最後

雖然上述ABF大廠皆已展開擴產計劃，但是由於產能釋放需要時間，且上游關鍵材料ABF基膜產能增速較低，限制了ABF載板產能釋放，更重要的是，由於晶片面積增大致使當前ABF良率降低，疊加半導體行業自身的周期性特徵，未來ABF載板會如何發展，依舊是個未知數。

來源：內容由半導體行業觀察（ID：icbank）原創

作者：龔佳佳