當前,ABF載板普遍交期超過52周,訂單已經(jīng)排到2023年,產(chǎn)能預定甚至到了2025年。韓國、日本和中國臺灣地區(qū)的IC載板供應商正在擴大資本支出以增加ABF產(chǎn)線,美國的封裝企業(yè)及英特爾、AMD、英偉達等芯片供應商也在通過長期協(xié)議等方式鎖定ABF載板產(chǎn)能,以避免下一代芯片產(chǎn)品上市受到ABF供應不足影響。小小的封裝材料,何以令全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈傷神?

ABF載板景氣狂飆

IC載板是 IC 封裝中用于連接芯片與 PCB 母板的重要材料,主要功能包括為芯片提供保護、固定支撐及散熱等。從封裝材料成本端來看,高端倒裝芯片類IC載板的成本占比高達70%~80%,已經(jīng)成為封裝工藝價值最高的材料。

今年以來,IC載板量價齊漲,提升了PCB類供應商的營收表現(xiàn)。全球IC載板最大供應商欣興電子的營收和毛利率已經(jīng)連續(xù)三個季度呈現(xiàn)增長,1-9月份累計毛利較去年增長58%。在2021年前三季度,IC載板對于欣興電子的營業(yè)貢獻高達53%,占比相較去年同期上漲了5個百分點。三星電機2021年第三季度營收同比增長21%,其中載板部門營收年增28%,臺式機所需的低壓CPU拉動FC-BGA(倒裝芯片球柵陣列)封裝所需載板用量持續(xù)增長。

依據(jù)基板材料分類,ABF載板(基材為日本味之素堆積膜的載板)和BT載板是IC載板的兩大分支。其中ABF載板主要用于CPU、GPU、FPGA、ASIC等高運算性能IC。ABF基材匹配半導體先進制程,以滿足其細線路、細線寬的要求。目前,ABF載板已經(jīng)成為FC-BGA封裝的標配。高性能計算應用以及PC、處理器等芯片,都對FC-BGA封裝存在需求。據(jù)悉,蘋果公司自研的M1芯片就采用了FC-BGA封裝,其ABF載板由三星電機供應。

受惠于5G、AI云端運算、大數(shù)據(jù)分析等應用帶動高效能運算芯片需求,加上“宅經(jīng)濟”、遠距離工作等場景推動CPU、GPU等LSI芯片用量倍增,FCBGA基板需求大增,ABF載板景氣上漲。香港線路板協(xié)會表示, 2020年下半年起,ABF載板與BT載板價格分別上漲了30%-50%和20%。高盛證券預計2021年ABF載板將漲價15%,2022年再漲10%。

供給端是少數(shù)者的游戲

本輪ABF載板愈發(fā)嚴重的缺貨行情,已經(jīng)成為芯片供應鏈的主要“堵點”。

“ABF載板缺貨將拖累高性能處理器芯片封裝周期,提高相關上下游企業(yè)回款周期,大幅增加相關企業(yè)的運營壓力?！?芯謀研究高級分析師張彬磊向《中國電子報》指出。

從供應端來看,ABF缺貨的主要原因是缺少ABF基材,而ABF基材供應受限,是因為其產(chǎn)能幾乎集中在一家公司——日本味之素。據(jù)悉,日本味之素公司在1996年就開展了ABF的技術立項,僅用了四個月的時間完成原型和樣品開發(fā),但尋求市場化卻用了三年左右的時間,在1999年之后才逐步推動ABF載板被芯片制造產(chǎn)業(yè)接受。在找不到市場的三年,日本味之素公司依舊看好ABF的市場前景,構建知識產(chǎn)權保護體系,不斷提升技術壁壘,使得味之素在ABF產(chǎn)業(yè)構建了霸主地位并保持至今。有產(chǎn)業(yè)鏈人士稱,目前味之素的ABF產(chǎn)能已經(jīng)跟不上市場需求,且擴產(chǎn)態(tài)度較為謹慎。

“味之素的ABF基材產(chǎn)能供不應求,是ABF載板缺貨的根本原因。另外,全球能夠量產(chǎn)ABF載板的企業(yè)數(shù)量較少,也限制了產(chǎn)能的釋放?！?開源證券副所長、電子行業(yè)首席分析師劉翔向《中國電子報》表示。

國內IC載板供應商興森科技在3月12日投資者關系活動上表示,IC 載板行業(yè)本來就是少數(shù)者的游戲,在 2019 年之前因為PC、手機行業(yè)景氣度較低,市場需求沒有真正起來,行業(yè)主要參與者經(jīng)營狀況不佳,沒有實施擴產(chǎn),導致行業(yè)供給受限。

同時,新冠肺炎疫情和載板廠火災等非人力原因所導致的偶然性停產(chǎn),也加劇了ABF載板的短缺情況。

擴產(chǎn)的關鍵是人才

為了提升ABF載板的供應能力,日、韓、中國臺灣地區(qū)的IC載板供應商紛紛投資擴建ABF載板產(chǎn)能。中國臺灣地區(qū)的欣興電子、景碩等一線廠商都在加大力度擴張ABF載板的產(chǎn)能,新建或者改造部分 BT 載板產(chǎn)線,力求更進一步綁定海外大客戶。韓廠方面,三星電機將投資1萬億韓元提升高端半導體基板供應能力,并集中于ABF載板。大德電子將在ABF載板投入4000億韓元。日本Ibiden、Shinko也在擴建ABF載板產(chǎn)線。同時,英特爾、AMD、英偉達等芯片廠商正尋求與IC載板供應商簽訂長期供應合同,以避免下一代CPU、GPU、HPC的生產(chǎn)因為載板供應不足而受到影響。

目前來看,ABF的產(chǎn)能補充至少要到2024年左右才能落實。

“IC載板橫跨傳統(tǒng)的印刷電路板以及半導體的行業(yè),擴產(chǎn)順利也需要2年以上才能開出產(chǎn)能,而且現(xiàn)在設備的交期都大幅延長,所以雖然多家廠商都在積極擴產(chǎn),但能否在2024年大量開出產(chǎn)能也很難說。” 張彬磊說。

ABF的技術難點在于ABF基材和細線寬的制造工藝,技術門檻較高,擴產(chǎn)的關鍵在于能否招募足夠的技術人才。

“ABF產(chǎn)能建設的關鍵不是資金,而是人才,因為ABF載板除了ABF基材之外,對高多層、細間距線路工藝要求極高。比如高端ABF載板層數(shù)已經(jīng)高達20層,線路線寬進入6-7um,考驗廠商的技術研發(fā)和人才儲備能力?！眲⑾枵f。