晶圆代工厂涉足封装，会给OSAT带来威胁吗？

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从现状看来，随着封装业者开始逐步转入2.5D/3D技术，高密度Fan-out和其他封装工艺，可见的先进IC封装市场似乎开始进入了一个高风险的竞争战场。

而回顾整个封装技术的变革，在TSMC在几年前开始涉足先进封装技术之后，曾经一度由OSAT主导并掌控的客户芯片封装需求的市场逐渐发生了变化，今年苹果的A10封装导入了台积电的的Fan-out技术，对OSAT来说就是一个信号。

而在这之后，也传出了三星和Intel将谋划进攻先进封装产业，如果真是这样的话，那么第一阵型的三个Fab将会在不久的将来直接和OSAT竞争，虽然并不是所有的Fab都有这样的能力，但Fab第一梯队的进入，会对OSAT造成冲击。

同时根据分析机构披露，在A10的Fan-out封装上尝到甜头的台积电在先进封装上加大了研发和投资的力度。他们用在先进封装研发上的资金已高达10亿美元。而Intel也表示，他们在先进封装上的研发成本比两个最大的OSAT加起来的研发成本还要高。一场Fab和OSAT的奇怪战争，即将打响。

作为回应，OSAT掀起了并购热潮，准备通过整合资源的方式来应对这种挑战。日月光和矽品的合并就是明显的一个例子。

但据观察，这股趋势也会给他们的芯片设计客户带来新的困扰：

首先就是芯片制造商和OEM们正在评估这些封装技术，为其未来的产品选择合适的方案，但这看起来是一个很复杂和困难的工作；

其次，为了寻找一个先进封装的供应商，现在他们又面临了三种选择：Fab的整体解决方案、OSAT单独解决、Fab和OSAT联手解决封装。

对于这些芯片厂商和OEM来说，如何选择解决办法，就成为了一个大问题。

但就我们看来，因为每周解决方法都有相应的有点和决定，所以最终选择哪种封装解决方案，是由需求决定的。

例如，如果选择Fab一站式解决制造和封装的这种方案，由于整个流程由Fab操控，因此中间很多的花费就由Fab主导，芯片制造商们议价的能力就不高，丧失了以前了OSAT谈判的灵活性。当然这些选择跟多取决于客户需求。

虽然目前有很多厂商投入到Fan-out等技术的研发，也有很多的潜在OSAT兼并事件将发生，但是从目前看来，我们也不能那种封装技术会在未来中胜出，OSAT产业面临大问题了。

先进封装前景看好

Fab和OSAT都在追逐先进封装技术，归根到底就一个字——钱。因为根据很多分析机构的报告，先进封装在未来会是一个大市场。因此Fab想在萧条的IC工业中寻找新的成长空间，就瞄向了先进封装；而这本身就是OSAT挣钱的来源，努力巩固已有市场也是刻不容缓。

根据数据显示，到2020年，先进封装的市场规模预计会高达300亿美元，较之2014年的202亿美元有显著的增长。倒装芯片会长期在这个市场中扮演一个重要角色。但在可预见的未来，Fan-out的成长速度会非常快。

根据Yole的数据，到2020年，Fan-out的市场规模会从2015年的2.44亿美元暴增到24亿美元。

与此同时，使用TSV的2.5D封装技术在未来几年的年成长率也会高达22%。

而据观察，推动先进封装往快速增长的原因有以下几点，最明显的就是芯片制造商想缩小封装尺寸，并提高芯片性能。在芯片的制造过程中，有很多因素需要考虑，但由于封装对于整体成本和性能有重要的影响，所以一般芯片制造商在早期就会在选择的时候非常慎重，这就是是先进封装发展的动力之一。

举个例如，在过去，智能手机芯片用的最多的封装技术是POP封装，虽然这个技术还是被手机芯片采用，但很显然的是，它不再是主流。因为厚度0.5左右的POP芯片在带宽和能耗上面的一些限制逐渐凸显。而为了取替POP，晶圆厂和OSAT投入到了一系列先进和具有竞争性的技术的研发。

当中一个出色竞争者就是应用在苹果A10上的扇出型晶圆级封装技术（FOWLP），晶圆级封装是指在芯片还是Wafer阶段就引入封装流程，这样就可以缩小封装尺寸。

从现在看来，晶圆级封装包含两项技术，那就是CSP和Fan-out。CSP是一个Fan-in技术，在这个封装中，I/O是位于锡球的上部。但在200个I/O和0.6mm的规格上，Fan-in似乎就满足不了需求了。

而在Fan0-out，独立的die嵌入到环氧材料中，而内部连接则在RDL到焊接凸点之间扇形展开，这样则可以实现更多的I/O。

从低pin的应用到高pin的FPGA，Fan-out对于芯片设计商的吸引力都是巨大的。

另外，多芯片解决方案也会逐渐受关注，这种根据需要，将其SoC上不同Fab技术的数字和模拟部分分割开的方法能获得更好的解决方案。

而对客户来说，Fan-out能给他们提供更多的选择。

例如在降低SoC设计的尺寸上，相较于使用传统的方式，Fan-out能更好的实现高集成度的系统级封装，随着NRE成本的增加，这是一个很好的选择。更重要的是，Fan-out能够满足即将爆发的IoT多样化应用的需求。

但我们也不能否认，客户也面临着选择的烦恼。就拿高密度的Fan-out来说，就有三种不同的方案：chip-first/face-down; chip-first/face-up和chip-last（RDL first）。

Chip-first是在生成RDL之前，先将die附着在一个临时或者永久的材料架构上的工艺进程、而Chip-last则是先生成RDL，再导入die的过程。

第一波Fan-out潮流叫eWLB（embedded wafer-level ball-grid array），那时候采用的是chip-first/face-down方案。

现在，ASE、JCET/STATS,、Namium和其他厂商正在追逐第二波Fan-out封装技术，他们追逐的也是一种接近于eWLB的chip-first/face down技术。这对于小die尺寸、低I/O和不多的RDL来说，是一个完美的选择。

与此同时，TSMC和Deca则选择Chip-first/face up的方案，这样能够支持更多的I/O，更多的RDL层，更小的线宽。

而Amkor则在追逐chip-down方案。这种方案对于那些将memory和其它die结合在一起的AP来说，是一个很好的选择。

现在苹果是第一个使用高密度Fan-out的厂商，更多OEM厂商还处于观望状态，因为毕竟新技术的导入成本比较贵。传统的eWLB fan out的成本对OEM来说还是不错的，但根据访谈得知，如果性能表现能够获得厂商的认可，他们也会考虑导入新一代Fan-out。

但OEM也是有顾虑的，他们想要一个Fan-out的备用供应商，但由于Fan-out没有统一的标准，这就导致他们只能和供应商打造专用方案。有时候这样的风险会很大。

除了Fan-out以外，市场还在追逐另一种类的高端封装市场，例如使用硅中介层和TSV的2.5D堆栈die。到目前位置，这种方案，只吸引了FPGA厂商、图形芯片厂商和memory厂商的目光。

除此之外，Intel正在推行一种叫做EMIB（Embedded Multi-die Interconnect Bridge）的技术，这种技术的优势在于在封装中，die边缘只需要很一小片的silicon去连接到一起。对比于需要更多silicon的2.5D技术，EMIB的成本优势是明显的。

选择FAB的封装解决方案？

对于OEM来说，选择合适的技术只是其中的一个挑战。供应商的选择是另外一个难题，尤其是在Fab和OSAT中选择的时候，更是难上加难。

随着技术的发展，市场上开始出现了两种类型的Fab，一种是不会和OSAT有很强竞争关系的，与不会和封装厂合作，但他们会提供一些简单的封装产品，例如硅中介层开发、TSV构造等。

另一种就是直接和封装厂竞争的，他们会提供完整的封装解决方案，他们也会OSAT有合作，这主要取决于产品的类型。

提供全方位服务的FAB相比于OSAT，能够给OEM更多的支持，同样也会带来比OSAT更复杂的运营成本。

在过去，单纯的Fab的毛利可以高达50%。而OSAT的毛利只有25%左右。如果FAB涉及封装的话，他们就会面临毛利下降的危险。但换个角度看，FAB可以在封装过程中抵消这种风险。因为通过提供前端的制造服务，他们更容易的从后端获得更多的收益。

但每家的策略不一样，例如Intel和TSMC主推交钥匙式的封装服务。

三星虽然和TSMC和Intel都提供封装服务，但他不会涉及市场容量大的封装，他更愿意将其交给OSAT厂商。按照他们的说法，他们未来会持续保持和ASE、Amkor等厂商的紧密合作关系。

例如美光，他们的3D RAM产品叫做HMC，在生产过程中，格罗方德会提供TSV构造制程和其他一些封装工作。格罗方德也会研究一些硅中介层的技术，但他们不会将这些芯片封装技术开放给客户。因为他们的观点是不会和OSAT竞争。

UMC同样也提供前端的TSV制造服务，但他们依然游离在封装之外，选择和OSAT合作。按照联电的说法，无论大或小的OEM，在制造芯片的时候，都需要灵活性，而UMC的总是就是给他们提供选择的灵活性。

依然选择OSAT？

和FAB一样，在先进制程方面，OSAT同样有其优势和劣势，因为OSAT也不能覆盖所有的封装技术。

但和FAB有一点不同的是，OSAT有了更大的灵活性，能够满足大型产品多样化的设计和生产、制造需求。他们能够从不同的FAB拿到die进行封装，这是SIP封装的关键，也是OSAT的优势。

但是，客户也要对OSAT保持密切的关注。因为随着时间的推移，成本的增加，越来越少的OSAT能跟进先进封装技术的研发。也是因为这个原因，OSAT的并购潮会出现，而这种情况的出现，对于OEM来说是有利的。因为并购带来更多的资金，带来更强的研发能力，能够满足他们的需求。

例如ASE和SPIL的合并，会带来更强的竞争优势，更多的新产品。

在更早的时候，ASE投资了Deca，因为他想将Deca的fan-out技术带回台湾。除了Deca的Fan-out，ASE更是投入到好多种Fan-out封装技术的研发。光SPIL就投入了至少三种Fan-out的研发。

还有其他封装竞争者在Fan-out投入。

考虑到市场的固定，问题就来到了，是否有足够的空间给这种OSAT厂商。

新技术层出不穷，竞争者出现，OSAT和FAB未来会处于一种什么关系呢？对OSAT来说，又会面临什么挑战呢？让我们静观其变。

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