陳靖函/工研院產科國際所
人工智慧與5G、AIoT已成為推動半導體未來成長的重要動能，新應用產品如：邊緣運算、HPC、伺服器、5G智慧型手機等消費性電子產品將持續推陳出新，車用電子市場需求預估也將與日俱增。另一方面，因2019年底爆發之COVID-19疫情，於居家防疫的情況下，也帶動半導體另類商機，遠端購物、遠端工作、智慧工廠，甚至開始規劃遠端醫療的可行性，預估都將提高半導體與半導體構裝材料的需求。至2020年7月初，全球統計超過50萬人死於此病毒，確診病例更高達1,200萬人，感染人數仍持續上升中，疫情已經蔓延至195個國家及地區，世界各地的經濟活動皆受到一定程度之衝擊，疫情將是2020年產業重要的變因之一。於疫情下，惟網通設備與產品趨勢仍被看好，本文將對時下最熱門的IC載板中ABF材料與RDL用之介電材料來做更進一步的市場分析。
【內文精選】
新應用、車載、通訊設備、智慧型手機
行動裝置、高效能運算(HPC)、汽車電子和物聯網(IoT)預估將扮演未來半導體產業四大成長引擎，而人工智慧(AI)和5G技術是推動上述應用成長的關鍵要因。效能、功率消耗、尺寸大小及成本管控已成為這些中高階應用共同面臨的挑戰，故具有高度晶片整合能力的先進封裝技術，儼然被視為延續摩爾定律之半導體產業發展方向。IDC更預估，2017年至2022年全球物聯網市場每年會有兩位數的增長，並將於2022年突破1兆美元大關。預估未來全球將會有愈來愈多的電子設備、All in One電腦、Notebook、智慧型手機、車用電子、智慧家電等，都會使用到大量的IC晶片；同時，為因應人們對裝置的微型化需求，晶片之微型化將是持續不變的趨勢。為延續摩爾定律之目標，預估市場對於IC晶片之SiP、FC-BGA、FC-CSP、Fan IN、Fan Out、FI-WLP、FO-WLP、3D封裝需求將有增無減，緩衝塗層與重佈線絕緣材料之市場將同步熱絡。
後段製程之IC載板產業布局與增層材料概況
IC載板(Substrate)生產廠房集中於中國大陸、台灣、日本。高階IC載板是日本與台灣的優勢，5G基礎建設在中國大陸強力推動下持續升溫，故中國基礎建設領域涉獵較深的台系IC載板廠有望從中獲益。5G基礎建設的訂單在中國大陸強力推動下有繼續升溫的趨勢，基礎建設對於通訊晶片需求增加：基地台內部使用的核心CPU晶片，以及AAU模組所需的各類射頻晶片構裝(Packaging)，其構裝時皆會使用IC載板，加上高階資料中心以及其他網通設備對於高階晶片需求升溫，皆成為今(2020)年上半年構裝材料產值逆勢成長之要因，也讓相關領域之構裝材料的IC載板廠將從中獲益。
全球IC載板大廠與主要生產、銷售據點如圖二。日本的載板廠商有：DAISHO DENSHI、大日本印刷、Kyocera、IBIDEN、TOPPAN，客戶主要以伺服器、智慧型手機與車用電子製造商為主。台灣的載板廠商有：南電、欣興、景碩，客戶為國際大廠日月光、台積電、世界先進、矽品等。中國大陸的載板廠商有：深南電路與珠海越亞半導體等。
圖二、全球IC載板大廠與主要生產、銷售據點
我們更可以由2018年TechSearch關於IC載板的數據報告中（表一）看出，Flip Chip和CSP之晶片封裝技術將是IC載板主要獲利的封裝型式。
ABF介紹與市場趨勢
目前市面上最熱門的高階IC載板增層材料為ABF (Ajinomoto Build-up Film)，如圖五之Dielectric Material層所示，而ABF材料主要的供應商皆為日本廠商，如：Ajinomoto（味之素）與SEKISUI CHEMICAL（積水化學）。ABF研發的方向依然是以Low Dielectric Loss Tangent (Df)與Low CTE為主要目標。使用FC-BGA封裝之MPU與CPU因為性能需求，其搭配的IC載板即是使用ABF介電材料。ABF材料中含有的環氧樹脂，用作絕緣材料，二氧化矽則為ABF使用之填料，預估未來CE和COP材料也會逐漸摻入ABF中，用以更優化ABF材料於高頻晶片搭配時之性能。
圖五、ABF材料應用於IC載板之結構
目前ABF產品之Df值最低為0.0036，更低Df值的產品仍會持續開發，以滿足愈來愈多的數據傳輸與更高的頻率需求。因此預估2018~2024年全球ABF材料使用量將會逐年攀升，如圖六。
廠商動態
前段IC構裝使用之緩衝塗層材料與重佈線絕緣材料之製造廠商，主要皆為日商，如：Hitachi Chemical DuPont MicroSystems、Sumitomo Bakelite（住友電木）、Asahi Kasei（旭化成）以及Toray（東麗）。此外，JSR、Kyocera（京瓷）也已經加入市場。
後段IC構裝載板用增層材料供應商也皆為日商，如味之素與積水化學。味之素占有絕大多數的比例，預估全球市占超過九成。另一方面，住友電木與Taiyo Group（太陽油墨）也開始加入競局。
1. Asahi Kasei
旭化成提供之產品可供應台積電之InFO封裝技術使用，使得旭化成的產品在FO-WLP的市占率很高…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》405期，更多資料請見下方附檔。