從手機趨勢看3D IC市場發展(上)：材料世界網

手機市場及關鍵晶片分析

智慧型手機內部的關鍵晶片（指ASIC與ASSP）可分為基頻晶片(Baseband Processor)、應用處理器晶片(Application Processor)、射頻晶片(RF)及無線連結晶片 (Wireless Connectivity)等四大類，如圖一所示。基頻晶片的市場銷售占手機關鍵晶片的58% 水準，主要龍頭廠商為Qualcomm 與聯發科；射頻晶片占19% ，主要廠商為RFMicro 與Skyworks；包含藍芽、Wi-Fi 、GPS 等無線連結晶片占8% ，主要廠商為Broadcom 與TI；至於因智慧型手機而日趨重要之應用處理器晶片則占9% ，主要廠商為TI 與Samsung（註：由於Qualcomm 並未單獨銷售應用處理器晶片，而是將其功能整合至基頻晶片中，所以在分類時未列入應用處理器供應商）。

在基頻晶片方面，主要負責處理數位與類比通信訊號轉換之功能，占總體通訊晶片產值比重最高；而接收/ 發送射頻訊號則由射頻晶片所司，其中包含射頻收發器 (Transceiver)、功率放大器/ 前端模組(Power Amplifier/Front-end Modules)等零組件，為四大領域中發展最為成熟且穩定的區塊；應用/ 多媒體處理器主要為因應消費者在多媒體的需求加劇，轉移並分散部分基頻晶片運算負載之用，負責作業系統和做其他應以用程式之運算；最後，由於手機必須持續增加無線傳輸的功能，以協助用戶達到無縫連接及傳輸的使用體驗，因此如GPS 、BT 、Wi-Fi 等無線傳輸功能附加在手機上的比重皆提高，帶動無線通訊晶片的成長。

由智慧型手機內部關鍵晶片的概況可知，手機晶片中重要性的配比，對於OEM廠商來講，較為關鍵及成本越高的晶片，需投入研發資源和先進技術的開發將相對地多，以先進封測技術3D IC 來說，耐人尋味之處也在此，尤其是應用處理器晶片和基頻晶片封裝技術的開發。

手機晶片SiP 整合類型

SiP 最大的應用領域仍集中在手機的部分，尤其是智慧型手機，約占整體市場的80% ，包括RF 端功率放大器、Switch 、Transceiver 等各模組的應用，而基頻部分的數位及類比基頻，則有廠商利用多晶片的方式封裝，甚至有些廠商會將記憶體也一併整合進去。另外，手機的內嵌記憶體也是各家大廠競逐的重要商機，至於WLAN 、Bluetooth 、Camera 等各種模組，也都是促使手機成為最大SiP 應用市場的主因。手機的附加功能愈趨複雜，廠商為了達到輕、薄、短、小、多、省、廉、快的目的，採用後段晶片整合的方法，將是未來可預見的主要趨勢。

由於手機功能日趨複雜，相機、影音等多媒體功能將逐漸成為手機標準配備，也使得處理資料的核心－ BB Processor 或Application Processor 所需之相關記憶體容量增加。目前手機製造商多採用PoP (Package on Package)方式進行Logic + Memory 的SiP整合。採用PoP技術整合Logic與Memory，除可避免承擔因單顆晶片損壞而報廢整組SiP 的較高成本風險外，由於Memory 價格變動迅速、產業景氣循環周期較短，採用PoP 技術亦有助於手機業者維持較佳的成本控制。

圖二、智慧型手機的整合趨勢：SoC/3D SiP並存

手機發展趨勢 4C+4G

由Qualcomm 的BB Processor 及Application Processor 晶片發展方向可知，未來手機之應用處理器需大於1 GHz 的速度和多核心(Multi Core)，才能處理更多的影音多媒體應用，而應用處理器也包含了作業系統的軟體支援部分，如Andriod 、Palm 、Windows Mobile 、Symbian 等；基頻處理器(Baseband CPU)則需處理RF（WLAN 可到900 MHz 、Bluetooth 可到2,100 MHz）部分及Connectivity 部分，例如WLAN 、Bluetooth 、USB 、Broadcast 、SDIO 等，其餘GPS 、Power Management 、Memory須由Baseband 做運算處理支援。由此可知，當通訊技術從2G 演進到2.5G/3G/3.5G/4G 時，智慧型手機所需處理的功能也隨之增加，而4C (Computer 、Communication 、Consumer 、Car/GPS)產品應用匯流需要更快的資訊處理速度和更高的頻寬來因應，如圖三所示。

圖四、行動通訊多媒體應用技術演進