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台积电产能告急,外溢订单花落谁家?

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近日,台积电董事长刘德音在股东会上透露,受益于AI需求增加,台积电的先进封装CoWoS订单暴涨,陷入产能供不应求的状态。同时,有媒体爆料称,受台积电CoWoS产能不足影响,英伟达考虑将其所需的第三代HBM(高带宽内存)及2.5D封装订单的10%交由三星电子。长期在先进封装领域不温不火的三星电子,这一次有可能获得关键的展示机会。

同样有望在此次先进封装订单暴涨中受益的,还有封测厂商。据了解,由于台积电CoWoS产能短时间难以补充,部分CoWoS订单“外溢”,日月光等诸多封测大厂也有望从中获益。可见,AI浪潮大大带动了先进封装的需求,无论是晶圆厂还是封测厂,均有望尝到“甜头”。

AI浪潮为何带动先进封装暴涨?

AI需求爆发,为何能驱动先进封装产能增长?

长电科技向《中国电子报》记者表示,ChatGPT及AI应用的不断发展,推动了高性能计算系统的高速发展,也对集成电路产品提出了更高的性能与成本要求。未来集成电路高性能的持续演进将更依赖于微系统集成技术。Chiplet架构下的2.5D/3D封装和高密度SiP封装也将成为下一代先进封装技术的必备项和必选项。记者也了解到,AI技术发展的驱动力来自于对AI芯片更高能效、更高密度、更高速度的要求,而这些要求可以通过先进封装来实现,主要体现在两方面。

一方面,为了提高计算性能,需要将更多的晶体管封装到更小的体积中。因此,通过3DIC、CSP等先进封装技术,可以提高集成电路的密度,以实现更高的性能。另一方面,AI应用的增长也对数据的存储和处理能力提出了更高的要求。在AI应用中,为满足处理大量数据的需求,需要更大的存储空间和更高的数据传输速度。因此,需要通过采用先进封装技术,如高带宽存储(HBM)和硅光子封装技术,来提高数据存储和处理能力。

业界对于先进封装的强大需求,还会持续一段时间。数据显示,全球先进封装市场规模将由2022年的443亿美元,增长到2028年的786亿美元,年复合成长率为10.6%。

2022-2024年全球先进封装市场规模预测


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数据来源:赛迪顾问

龙头晶圆厂商开启先进封装“抢位赛”

AI浪潮的愈发高涨引发台积电CoWoS产能供不应求,使得一直紧随其后的三星寻觅到了机会,催生出了台积电、三星两位龙头晶圆厂商的先进封装“抢位赛”。

AI芯片需求的水涨船高,使得台积电成为了最大“赢家”之一。据了解,英伟达GPU对台积电先进封装CoWoS的需求从年初预估的3万片暴涨至4.5万片。数据指出,AI及HPC等芯片对先进封装技术的需求日益提升,预计CoWoS的强劲需求将延续至2024年。

然而,巨大的需求给台积电带来高额营收的同时,也让台积电的CoWoS产能陷入供不应求的状态。此前,台积电董事长刘德音也曾在股东会上透露,受益于AI需求增加,客户端对于先进封装需求远大于台积电现有产能,迫使公司急需增加先进封装产能。与此同时,有媒体报道称,由于台积电CoWoS先进封装产能供不应求,英伟达考虑将其所需的第三代HBM(高带宽内存)及2.5D封装订单的10%交由三星电子。

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三星X-CUBE先进封装示意图(图片来源:三星电子官网)

与此同时,一直以来在先进封装领域投入颇多,却一直“不温不火”的三星,也开始蓄势待发。有消息称,三星为争取英伟达订单,甚至提出可派遣工程师参与设计中介层晶圆。相较台积电,三星还具备一定的价格优势。

业内人士向《中国电子报》记者透露,此前,三星曾获得高通的先进封装订单,但该产品使用量相对较低,并未掀起太大的波澜。这一次,若三星如愿获得英伟达订单,也将迎来展示自我的机会。据了解,英伟达作为业内龙头AI芯片企业,订单需求非常庞大且对技术要求极为严格。若三星的先进封装技术能得到英伟达的认可,未来将会获得市场更多的青睐。

不过,作为龙头厂商的台积电并不希望竞争对手尝到“甜头”。因此,为了尽快满足英伟达订单的需求,台积电开始奋力拓展CoWoS的产能。

此前,台积电曾表示,计划将CoWoS产能扩大40%以上。目前规划把先进封装龙潭AP3厂部分InFO制程转至南科厂,将空出来的龙潭厂用来扩充CoWoS产能,竹南AP6厂也将用于扩充先进封装产能。不仅如此,还传出台积电拟投资近205.78亿元,建设位于竹科铜锣科学园区的先进封装厂,以扩张先进封装的产能。

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CoWoS近12年硅中介面积提升幅度及HBM可集成数量走势(图片来源:台积电)

台积电的积极动作也给了三星很大的压力。三星若不能在台积电完成扩产之前,通过英伟达的产品评估,能否顺利获得英伟达的订单,还是未知。

封测企业迎来机会

在龙头芯片厂商开展先进封装“抢位赛”的同时,封测厂商也有望在这次AI浪潮中获得大量订单。

据了解,在先进封装领域,很多步骤是以晶圆的形式来缩小芯片体积。因此,长期以来台积电、英特尔等晶圆厂在先进封装方面优势明显,封测厂的机会并不多。然而,在AI浪潮的带动下,先进封装的需求不断暴涨,晶圆厂订单开始“外溢”,封测厂也迎来了机会,甚至催生出了一些晶圆厂与封测厂的联动。

近日,封测厂日月光公布2023年第二季度财报。日月光表示,第二季度营收增长主要因为客户急单以及服务器需求较第一季度有所改善,带动封测业务产能利用率回升至约60%。而在不久前,刘德音在台积电股东会上透露,为尽快增加先进封装产能,会把CoWoS制程中的oS流程交由封测厂。外界猜测,台积电正是把oS流程等订单交给了日月光,拉动了日月光第二季度业绩的增长。

与此同时,其他封测大厂也有望从中获益。业内专家向《中国电子报》记者表示,目前,日月光、Amkor、长电科技、通富微电、华天科技等封测大厂已掌握一部分先进封装的技术,同时还具备技术升级及价格优势。

诸多封测厂商也在其半年报中表达了对AI浪潮的期待,以及为此做出的准备。长电科技在其2023年半年度业绩预减公告中特别提到,为积极有效应对市场变化,长电科技在面向高性能、先进封装技术和需求持续增长的汽车电子、工业电子及高性能计算等领域不断投入,为新一轮应用需求增长做好准备。通富微电也在业绩预告中表示,公司立足市场最新技术前沿,努力克服消费类电子市场不振及产品价格下降带来的不利影响,积极调整产品布局,在高性能计算、新能源、汽车电子、存储、显示驱动等领域实现营收增长。

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长电科技生产车间

然而,业内专家向《中国电子报》记者表示,这些封测企业若想从AI浪潮中获益,良率是关键。“拥有这项技术只是第一步,第二步还需要将良率进行提升,目前看来,良率能与台积电相匹配的封测厂商并不多。”

责任编辑:沈丛


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