这个小器件,成为半导体的下一个战场

2021-03-26 14:01:28 来源: 半导体行业观察

来源:内容来自「 天下杂志 」,谢谢。

2021年,原本应该要是AMD大爆发的一年。

靠着领先英特尔一代的台积电制程,AMD将持续对英特尔步步进逼,伯恩斯坦证券乐观预估,今年AMD在CPU的市占,将从2020年的10%,更进一步激增到13%,可望因此跃居台积前三大客户。

然而,一小片不起眼的载板(substrate),却让AMD执行长苏姿丰重重跌了一跤。

「AMD拿不到载板,Lisa Su(苏姿丰)在公司内震怒,」一名资深科技分析师透露。

富邦投顾3月份报告指出,ABF载板供货吃紧,正影响AMD全系列交货。

反观过去一直处于挨打局面的英特尔,却是老谋深算。「英特尔深知其制程落后,为避免PC和伺服器领域市占流失到AMD,早已锁定今年载板产能,」富邦投顾指出。

在晶圆制作完成后,会把晶圆裁切成一小片一小片,封装在IC载板上,因此可说是更小、更精密的PCB印刷电路板。封在载板后,再进一步组装在更大片的PCB上,当PCB上组装完一些主动元件(芯片)与被动元件(电容、电阻、电感)后,就成了可以装在电脑、手机或者其他电子产品中。因此,千万不要小看一小片载板,载板一缺货,芯片厂就头大了。

制程只需2到3周,却要排队24周


一名专交货给笔电、手机品牌厂的触控板零件厂主管告诉《天下》,时间回到2020年8月,疫情期间笔电需求高涨,当时载板供给所需时间已经长达半年。

「制程虽然只需要2到3周,但排队的waiting list很长,一等要24周,」这名主管大吐苦水。

载板大塞车,主要载板大厂包括欣兴、南亚电股价飙涨,像南亚电过去一季股价已涨了40%,更直接牵动AMD和英特尔的战局。

「英特尔早就book(载板)了,」一名台系笔电厂高层告诉《天下》,2年前14纳米CPU供给短缺的英特尔,去年下半年到今年反而CPU供给相对充裕。「AMD的CPU拿不到,我们就转来用英特尔,」这名笔电厂高层坦言,英特尔对载板的「超前部署」,「短期可能让AMD市占下滑。」

3月初摩根史丹利举办AMD线上科技、通讯会议中,大摩半导体分析师摩尔(Joseph Moore)追问AMD关于载板缺货的问题。AMD技术长佩普马斯特(Mark Papermaster)并未正面回答,仅说,「2021年需求仍高,我们仍在供给爬坡,即便大环境供给吃紧,我们对成长有信心。」

但事实上,台湾科技供应链早就传出英特尔是以「包厂」模式,出钱包下台湾载板三雄之首──欣兴电子扩厂的产能。

英特尔「包厂」,成为打击AMD的完美武器


时间回到2019年,当时美中贸易战打得如火如荼,掀起一波台商回流买地设厂热潮。令人记忆犹新的一笔指标性投资,位在桃园,欣兴电子投资200亿元的杨梅新厂。当时宣称将盖出两岸最大的ABF载板产线。

向来低调的欣兴董事长曾子章,在那年6月的股东会透露,「这座新厂,会和美国的CPU与GPU厂合作,」产能开出来的时间点,在2021年。

《天下》致电欣兴,发言体系回应,杨梅厂确实是跟特定客户合作,但不会针对特定客户评论。

根据欣兴2019年5月9号在公开资讯观测站上的公告,里头提及这座厂是高阶IC覆晶载板厂,「希望经由技术与商业并进的方式,和世界级领导公司协同合作。」

没想到英特尔2年前的部署,如今遇上载板缺货,恰好成为打击AMD的完美武器。

英特尔有欣兴,「但现在AMD找不到人帮它,」一名熟悉AMD的台湾IC设计厂高层透露。

这波载板大缺货,是怎么发生的?


首先,要先理解载板厂过去的处境。

一名美系半导体封测服务厂高层回忆,今日股价、业绩大旺的欣兴、南亚、景硕的载板三雄,「都是苦熬多年。」

载板厂曾经度过一段黑暗期。过去英特尔、博通、英伟达(Nvidia)等处理器大厂都是透过封测厂向和载板厂采购,价格砍很凶。

以欣兴为例,2020年营收878亿,税后净利率达6.05%,但2015年营收646亿,税后净利率只有0.05%左右,几乎无利可图。老三景硕更悲惨,2019年曾1年就亏掉2年获利。

这么低获利的状态,载板厂即便知道因为AI、5G崛起连动载板的需求量变大是可预期的,但长期没赚钱的状态下,主动扩厂意愿不高。

第二,技术变难,良率很低。

无论是AI芯片,或者目前当红小芯片组chiplet,都需要用到载板。然而载板面积愈大,良率愈低。例如一般6×6公分的载板,载板厂良率大概只有30~50%,等于产能打8折。

一名芯片厂高层算过,类似英特尔要用的载板,精密程度较一般PCB高,几乎是到初阶半导体制程等级,盖一座厂少说百亿等级。

「对一年约赚40多亿的载板厂来说,要它自己投资200多亿盖厂,它不会愿意盖,」这名晶片厂高层坦言。

因此过去几年就出现,晶圆代工厂12吋厂不停盖厂,但载板厂几乎没有新厂盖出的奇特景象。

据了解,过去曾有厂商找上AMD谈载板厂投资合作,然而相较口袋深的英特尔,2017年才从财务深渊爬出的AMD,并没有太高意愿。

AMD持续走封测厂采购载板的模式,透过紧密合作的封测厂南通采购载板。没想到疫情带动笔电相关产品大涨,载板大缺货始料未及。处理器大厂跳过封测厂,直接对载板厂采购,保住自己需要的产能。

「对载板厂来说,现在就是缺货,谁杀价杀最凶的,谁就排后面,」一名美系封测厂高层指出。

台积电跳下来自己做,半导体下一个战场


眼看载板成为下一个战场。技术难度变高,良率又低,需求又大的状况下,连台积电也准备跳下来自己做载板。据了解,第一条载板线就在即将完工的台积电竹南厂内。

一名封测厂高层指出,台积电需要的载板,体积更大,是10×10公分。一般载板18层,这种需要高达26层。这几乎可说是把一般载板的PCB制程,提升到半导体制程的程度,难度极高。

这名高层观察,台积会投入,和最近载板缺货没太大关连,主要还是它要的高精密、大面积载板,目前业者力有未逮。「面积愈大,良率愈低,一年前载板厂测试良率,传出是『零』,现在可能好一点。」

他形容,台积电3纳米、先进封装都做得很好,等到最后要上载板,结果良率跟不上,等于前功尽弃。

显然,未来就算载板缺货缺口不再扩大,这一小片关键零件,已经成为半导体圈的下一个战场。


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