bga封装和载板的区别,bga封装和cob封装哪个好

首页 > 体育 > 作者:YD1662024-02-03 18:36:50

移动终端和 SSD 为 NAND Flash 需求主要来源。NAND Flash 下游应用众多,从 分布领域看,SSD 占比最大,占比将近 50%,其次是移动终端,主要是智能手 机和平板电脑中的 eMMC、eMCP 等,占比约 40%,第三是移动存储,包括 USB 和闪存卡,目前市场份额较低。

SSD 是 NAND Flash 需求增长的主要驱动力。NAND Flash 主要为大数据量的非 易失性存储设备,其三大下游领域中嵌入式存储和闪存卡存储相较于 SSD,存 储量相对偏小,SSD 产品多用在服务器等领域,未来将随着数据中心的大量建 设,推动 NAND Flash 需求快速增长。 2016 年 SSD 市场规模 约为 140 亿美元,预计到 2021 年 SSD 行业市场规模将达到 360 亿美元,复合 年增长率为 20.8%。SSD 市场规模增长拉动 NAND Flash快速增长,预测至 2022 年 NAND 市场收入将达到 845 亿美元。

NAND Flash 产线扩产,21 年全年 NAND 供给宽松。根据 2020 年各大存储原 厂公布的投资扩产情况,2021 年仅 SK 海力士 M16 工厂和美光 A3 工厂两家 DRAM 厂区即将投入生产。三星电子向半导体设备供应商提供的 2021 年设备采 购计划显示,资本支出将进一步提升 20%到 30%,意味着 2021 年三星全年资 本总支出将达约 318 亿美元,三星即将投产的厂区均为 NAND Flash 工厂。

美光继续扩大 SSD 产品投入,21 年全年看 NAND 供给将超过需求。美光将继续 扩大数据中心 NVMe SSD 产品组合,以及开发控制器,并计划在未来几个季度 推出新产品。同时,美光有望在 2021 下半年给客户送样采用 176 层 3D NAND 的客户端 SSD,预计年底覆盖多个细分市场。美光预估 2021 年 NAND Flash 行 业需求将增长 30%,美光 bit 供应量将低于需求的增长,已增加库存量,长期 bit 供应与行业需求 30%的复合年增长率保持一致。美光也强调,从行业资本支 出水平来看,中长期 NAND Flash 供应充足并超过需求。

2.3、 MEMS 芯片:基于集成电路演化而来的新兴子行业

IC 载板主要下游市场是 MEMS 芯片。中国 IC 载市场下游主要对应 MEMS 市场。 以深南电路为例,公司 IC 载板业务主打声学类微机电系统封装基板产品,并成 为全球声学类 MEMS 封装基板龙头,未来其他传感器等微机电系统也会有产能 需求,公司会深耕这部分业务。

MEMS 是集成电路行业的新兴分支。MEMS 是通过集成电路技术和微加工技术 把包括微传感器和微执行器等微结构制造在一块或多块芯片上的微型集成系统。 MEMS 行业是在集成电路行业不断发展的背景下,传统集成电路无法持续地满足终端应用领域日渐变化和多样化的需求而成长起来的。随着终端应用市场的扩张,使得 MEMS 应用越来越广泛,产业规模日渐扩大,日趋成为集成电路行业 一个新的分支。

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消费电子是 MEMS 行业最大的应用市场。2018 年我国 MEMS 市场的最大应用 领域是消费电子,市场份额达到 26.87%。随着消费电子产品品类和数量增长以及设备智能化程度提升,消费电子对 MEMS 产品需求量不断提升。从产品结构来看,中国 MEMS 产品主要集中在加速度传感器和压力传感器等传统领域,产品在技术与生产工艺等方面还需不断提升。

中国是全球 MEMS 市场中发展最快的地区。中国作为全球最大的消费电子生产 制造国,消耗全球近一半的 MEMS 器件, 2021 年我国 MEMS 行业市场规模将达 810 亿元。在政府大力支持 5G 产业发展的大 环境下,物联网、智能汽车、5G 技术快速发展,国内加速传感器、麦克风等 MEMS 产品出货量持续攀升,国产替代步伐有望加速。

3、 全球供给和竞争格局:上游原材料制约供给释放,全球市场三足鼎立

3.1、 关键原材料垄断成为扩产瓶颈

IC 载板在封装成本组成中占比 30%。其余成本组成为包装材料(20%)、设备 贬值(25%)以及测试检验(25%)。IC 载板的材料组成包括铜箔、基板、干 膜、湿膜以及铜球金盐等金属材料。

IC 载板主要原材料之一是铜箔。IC 载板所需的电解铜为超薄均匀性铜箔,厚度 可低至 1.5μm,其价格比普通电解铜箔高,加工难度大。2020 年下半旬,由于 铜的主产区智利、秘鲁等国家受疫情影响严重,矿山关闭多,产能逐渐走低,带 动铜价的大幅上涨。相较于 2020 年 3 月铜价的低点,当前铜价已经上涨 78% 至 69668 元/吨。铜价的上涨影响到 IC 载板的价格,抬升封测产业的成本。

IC 载板的另一原材料是基板,成本占比 35%。基板主要材料分别是 BT 材料、 ABF 材料和 MIF 材料。

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(1) BT 树脂

BT 树脂在 20 世纪 70 年代由日本三菱瓦斯化学公司开发研究。主要原 材料是双马来酰亚胺三嗪树脂,加入环氧树脂、PPE 和烯丙基化合物进 行成分改良,提升 BT 树脂的热固性。BT 树脂具备耐热性、抗湿性,低 介电常数、低散失因素等多种优势,用于稳定尺寸,防止热胀冷缩改善 设备良率。缺点是硬度高,比较难布线,无法满足细线路的要求。BT 基板应用于 LED 封装芯片、手机 MEMS 芯片以及内存芯片等产品中。

(2) ABF

ABF 中文名称味之素堆积膜,由 Intel 主导研发,被日本味之素公司垄 断。ABF 材质可做线路较细、适合高脚数高传输的 IC 载板,应用于 CPU、 GPU 和芯片组等大型高端晶片。ABF 基板的铜箔上面直接附着 ABF 就 可以作线路,也不需要热压合过程。ABF 已经成为 FC BGA 封装的标 配材料。

(3) MIS

MIS 使用特有的封装材料,具有更细的布线能力,更优良的电和热性能 和更小的外观,用于超薄,高密度细节的封装。MIS 与传统的基板不同, 包含一层或多层预包封结构,每一层都通过电镀铜来进行互连,以提供 在封装过程中的电性连接。MIS 目前在模拟、功率 IC 及数字货币等市场 领域迅速发展。

ABF 受公司垄断供给不足,封装基板长期处于紧缺状态。疫情期间宅经济、远程 办公拉动市场对 CPU、GPU 等 LSI 芯片需求,加速了 FC BGA 基板紧缺。FC BGA 短缺的根本原因是核心材料 ABF 缺货。ABF 主要供应商是日商味之素 (Ajinomoto),市占率 ≧99%,积水化学市占率第二,占比<1%,味之素在 ABF 原材料供应上处于绝对垄断。且味之素扩产谨慎,出于对未来预测的不确定性不 扩大 ABF 原材料供应,使得 FC BGA 基板产能紧缺问题基本没有解决办法。

3.2、 IC 载板寡头垄断,产业转移助力企业成长

IC 载板市场呈现寡头垄断的特点。IC 载板技术最早起源于日本,主导 BT 载板 生产,发展初期诞生了揖斐电(IBIDEGN)、新光电气(Shinko)、京瓷(Kyocera) 等领先厂商。1999 年日本生产刚性有机封装基板的厂家已有 28 家,其中大型 企业有 19 家。随着半导体产业向韩国和中国台湾转移,封装基板行业也从日 本逐渐发展至两地,带动韩国和中国台湾地区优质 IC 载板企业的发展,如欣兴 电子、景硕科技、南亚电路、三星电机等。日本企业由于受到韩国、中国台湾厂商进入的冲击,退出中低端市场,主导 FC BGA、FC CSP 等高端封装产品。韩 国、中国台湾企业为配套本地的封装产业链。三星电机产品线主要提供 FC POP 类产品,大德、信泰、KCC、LC 等均有 IC 载板工厂。中国台湾拥有全球 65% 的晶圆代工产能,南电、景硕、欣兴等是主要 IC 载板企业。

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从营业收入、产能规模方面来看,日本、韩国和中国台湾有领先优势。根据 Prismark 统计,2020 年全球十大封装基板企业掌握了超过 80%的市场份额, 其中欣兴集团、揖斐电和三星电机市场份额分别为 14.78%、11.20%和 9.86% 位居前三名。

统计 2017 年至 2020 年龙头企业营业收入以侧面判断市场格局。2017 年至 2020 年期间欣兴电子、日月光、新光电气复合增长率分别是 12.92%、20.23% 和 10.82%,其余龙头封装基板企业营业收入保持稳定增长。判断当前封装载板市场仍然由全球十大厂商占据,且具有很高的行业进入壁垒,几乎没有新进入厂商。

4、 中国供给:起步晚发力快,内资厂商深入布局高端赛道

中国大陆 IC 载板起步晚,大多数企业都是外资属性。以昆山南亚、苏州欣兴、 苏州景硕为例,都是具有台资背景的厂商。中国大陆内资属性的封装基板厂商以兴森科技、深南电路、珠海越亚为代表。2009 年中国才实现封装基板产业化的突破,内资企业在技术水平、工艺能力以及市场占有率上仍然处于落后地位。 2020 年中国大陆封装基板产值呈现出快速提升的趋势。 中国大陆 IC 载板产值约为 14.8 亿美元,全球占比为 14.5%,但大部分在中国大 陆生产的封装基板产品却是来自外资企业,来自于内资企业封装基板产值约为 5.4 亿美元,全球占比为 5.3%。

对比海外龙头厂商发展历程及竞争优势,半导体产业向中国大陆转移, 将推动内资 IC 载板厂商发展。国内政策提供支持,产业链上下游项目协同,重视半导体产业人才培养将会使内资厂商在该赛道上有望快速成长,带来大量投资 机会。

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