我國構裝材料產業現況與發展先進材料的策略

 

刊登日期:2019/8/5
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2018年全球半導體構裝材料市場規模約為172.6億美元,比起2017年的167.7億美元小幅增加了2.9%。市場的數據也透露出除了傳統的導線架構裝仍有相當比重的需求外,先進構裝製程的需求已經開始了。先進構裝製程主要是指扇出型晶圓級封裝(FOWLP),雖然各材料在傳統的BGA封裝時代也是不可或缺,但是應用在扇出型晶圓級先進構裝製程時,其規格與要求更是嚴謹。台灣構裝材料市場需求因著經濟環境與景氣不明的詭譎氣氛環繞,下游終端產品的不確定性增加,致使2019年半導體市場需求不增反而微幅下跌,預估到2020年有機會因為5G通訊的需求而回穩。
 
本文將從以下大綱,探討我國構裝材料產業如何把握新通訊時代來臨所帶來的商機與策略應用。
‧全球半導體構裝材料市場規模
‧先進構裝製程對於材料需求更加嚴謹
‧我國半導體封裝材料市場需求
‧從封裝產業歷程探討國內構裝材料供應商市場概況
‧惡劣環境下我國構裝材料產業面臨的挑戰
‧發展我國半導體構裝材料產業策略建議
 
【內文精選】
全球半導體構裝材料市場規模
全球半導體構裝材料2018年市場規模(如圖一所示)約為172.6億美元,比起2017年的167.7億美元,小幅增加了2.9%。其中,導線架的市場仍不斷增加中,2018年甚至增加了4.9%而來到33.2億美元。在構裝製程技術一片推陳出新的聲浪中,導線架的需求仍然保持正成長,的確讓大家擦亮眼睛,產品規格中以QFN型態的需求成長幅度為最大。
 
反觀在IC載板的成長比重雖然仍為正成長,但是成長幅度卻僅僅只有1.8%,主要因素一方面在於2018年的手機銷售不如預期、比特幣市場需求急轉直下,且轉換到新一代通訊系統尚未到位;另一方面有些產品對於構裝製程用的載板型態改變,有些改以矽為基材,有些則用模封材料預鑄,致使下游構裝廠對於傳統IC載板的需求量亦出現減少的現象。
 
先進構裝製程對於材料需求更加嚴謹
從圖一市場的數據中也透露出另一個訊息:除了導線架(4.8%)與IC載板(1.8%)隨著總體構裝材料(2.9%)成長外,其中的模封用樹脂(4.3%)、黏晶材料(4.0%)與其他包括錫球與晶圓級介電材料以及晶圓級化學電鍍液等構裝材料的成長比重(13.1%)皆超越了總體構裝材料市場的比重。這也意味著除了傳統的導線架構裝仍有相當比重的需求外,先進構裝的製程需求已經開始了。
 
先進構裝製程主要是指扇出型晶圓級封裝(Fan Out Wafer Level Package; FOWLP),分為Die First(晶片面向下先封在具有扇出型線路載板上)與RDL First(先做重分佈層線路、再將晶片組裝在具重分佈層的載體上封裝)(如圖二)。不論是Die First還是RDL First,對於材料的需求主要有:模封材料、底部封裝膠材、增層用絕緣材料與重分佈層用絕緣材料以及錫球。雖然上述各材料在傳統BGA封裝(Ball Grid Array Package)時代也是不可或缺,但是應用在扇出型晶圓級先進構裝製程時,其規格與要求更是嚴謹。
 
我國半導體封裝材料市場需求
我國半導體構裝產業是全球第一大供應國,隨著國際半導體大廠逐漸移往中國大陸增設產線,導向並促使位在中國境內的半導體構裝產線因而增加,台灣構裝材料市場因為下游產線的需求減少也因此自2011年起逐年下跌,直至2016年才止跌回升,但每年需求增加的幅度微小。如圖三所示,2018年我國構裝材料市場需求預估只有35.4億美元,所需要的產品其比重仍以IC載板與導線架為主力,其次是線材與模封材料,其他封裝材也僅僅微幅上升。隨著經濟環境與景氣不明的詭譎氣氛環繞,下游終端產品的不確定性增加,致使2019年半導體市場需求不增反而微幅下跌,預估到2020年才有機會因為5G通訊的需求而回穩。
 
圖三、我國半導體封裝材料市場需求
圖三、我國半導體封裝材料市場需求
 
惡劣環境下我國構裝材料產業面臨的挑戰
從全球總體構裝材料產業規模比較可驗證前段所述:隨著國際半導體大廠逐漸移往中國大陸增設產線,導向並促使位在中國境內的半導體構裝產線因而增加,構裝材料市場位在台灣產線的需求也因此自2011年起逐年下跌。圖六顯示自2013年起,全球構裝材料在中國大陸的市場規模首度超越台灣市場。隨著矽品與日月光的合併,國內下游構裝廠雖然是全球第一大,但是當半導體代工廠在中國增設產線的現下,我國的半導體構裝廠也不得不在中國大陸境內增設生產線,在現實與營運的壓力下採購當地的材料也會是必然的趨勢…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
圖六、全球總體構裝材料產業規模比較
圖六、全球總體構裝材料產業規模比較
 
作者:張致吉/工研院產科國際所
★本文節錄自「工業材料雜誌」392期,更多資料請見下方附檔。

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