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台积电带头涨价,先进封装大势所趋,国产封测厂要争一争
2024-06-19 来源:贤集网
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关键词: 台积电 晶圆 芯片

据台媒《工商时报》报道称,晶圆代工大厂台积电3nm供不应求,苹果、英伟达(NVIDIA)等七大客户几乎包下了台积电的全部产能,预期订单满至2026年。据悉,明年台积电3nm代工价格将上调超过5%,先进封装明年年度报价也大约有10%~20%的涨幅。

目前台积电3nm家族成员包含N3、N3E及N3P,以及N3X、N3A等,其中去年第4季量产的N3E主要瞄准AI加速器、高端智能手机、数据中心等应用所需。N3P则预计今年下半年量产,后续估将成为2026年移动设备、消费类产品、基站乃至网通等主流应用所需芯片制程;N3X、N3A则是为高性能计算、汽车客户等定制化需求打造。

据悉,台积电3nm家族主要订单来源于苹果、高通、英伟达、AMD等四大客户,今年这四家厂商新的高端芯片都将会采用3nm制程。比如,苹果今年推出的M4系列处理器和即将推出的新一代A18系列处理器,高通下半年将推出的旗舰移动平台骁龙8 Gen4,英伟达将推出的RTX50系列显卡,AMD下半年将推出的第五代EPYC Turin处理器以及明年计划推出的MI350系列,联发科下半年将推出的旗舰级移动平台天玑9400都将会采用台积电3nm工艺。



面对这么多大客户对于台积电3nm制程的旺盛需求,业内传出台积电2024年及2025年3nm家族产能都已被客户包下的传闻也并不意外。业界认为,在客户抢着预订产能背景下,台积电3nm家族产能持续吃紧,将成为近两年的常态。预计明年3nm代工价格将上涨5%。

除台积电3nm代工价格看涨,先进封装价格也同步看涨。台积电竹南先进封装厂(AP6)启用至今一年,随AP6C机台陆续到位,已成为台积电最大的CoWoS产能基地,今年第三季度台积电CoWoS月产能有望自1.7万片增长至3.3万片。


封测行业率先回暖,高端芯片涨价空间大

从台湾封测公司和A股半导体封测公司的业绩表现来看,经过2022年下半年的低谷,2023年下半年以来,单季度收入开始稳定增长,且增速逐渐提高。其中,A股半导体封测公司存货周转天数在持续下降,证明库存正在逐步消化,市场补库需求呈现回升态势。

与之相对的是,由于金、铜等金属价格上涨直接影响芯片封装环节,部分涉及功率器件和电源管理芯片的企业随即发布涨价函,幅度高达20%。虽然金属价格上涨对中高端芯片的影响还在逐步传导,但在库存周期较长的情况下,成本端压力加大使得涨价变得"名正言顺"。


先进封装大势所趋,AI加速其发展

先进封装是超越摩尔定律、提升芯片性能的关键。先进封装也称为高密度封装,通过缩短I/O间距和互联长度,提高I/O密度,进而实现芯片性能的提升。相比传统封装,先进封装拥有更高的内存带宽、能耗比、性能,更薄的芯片厚度,可以实现多芯片、异质集成、芯片之间高速互联。

英伟达从2020年开始采用台积电CoWoS技术封装其A100GPU系列产品,相比上一代产品V100,A100在BERT模型的训练上性能提升6倍,BERT推断时性能提升7倍。Bump、RDL、TSV、HybridBonding是实现先进封装的关键技术。WLP、2.5D、3D是当前主流的几种先进封装技术。英特尔 在积极布局 2.5D/3D 封装领域,其封装产品量产时间晚于台积电,其 2.5D EMIB 技术可以对 标台积电的 CoWoS 技术,3D Foveros 技术可以对标台积电的 InFO 技术。三星:2016 年被台积电抢走苹果处理器订单后,三星开始在先进封装领域大力布局,目前对应的产品推出时间都晚于台 积电和英特尔,处于落后状态,应用产品仍少。

先进封装技术的应用范围广泛,涵盖了移动设备、高性能计算、物联网等多个领域。现代智能手机中大量使用了CSP和3D封装技术,以实现高性能、低功耗和小尺寸的目标;在高性能计算领域,2.5D和3D集成技术被广泛应用于处理器和存储器的封装,显著提升了计算性能和数据传输效率。Yole预计,全球先进封装市场规模有望从2023年的468.3亿美元增长到2028年的785.5亿美元。得益于AI对高性能计算需求的快速增长,通信基础设施是先进封装增长最快的领域,2022-2028年预计实现17%的复合增长。


先进封装市场逐鹿中原,技术升级助推行业扩张

从中长期来看,随着高端消费电子、人工智能、数据中心等应用领域迅速发展,对先进封装的依赖日益提升。Yole预计2021至2027年先进封装市场的复合年增长率高达10.1%,显著高于传统封装市场。在先进封装细分领域中,FCBGA、FCCSP和2.5D/3D封装技术有望于2024年成为市场主流。



值得注意的是,在高性能计算(HPC)和人工智能(AI)技术的推动下,2.5D/3D封装市场空间增长最为迅猛,预计将从2022年的94亿美元增至2028年的225亿美元,年复合增长率高达15.6%。这意味着,无论是先发优势明显的境外大厂,还是后来者居上的国内企业,只有不断加码前沿封装工艺,才能在未来市场竞争中突围而出。

中国作为全球最大的芯片消费国,市场对于封测的需求也日益增加,据前瞻 产业研究员预测,2026 年有望提升至 4419 亿元,增速远快于全球,原因一是中国半导体市场需求蓬勃,二是受益于国产替代的加速进行,三是国内封测厂积极扩厂使封装量产能力增加,而刺激国内封测收入激增。

内资封测厂商积极布局先进封装,国产设备、材料环节持续获得技术突破。封装,海外Foundry在2.5D/3D封装、混合键合等技术方面较为领先;内资封测厂更熟悉后道环节、异质异构集成,因此在SiP、WLP等技术相对有优势,同时也在积极布局2.5D/3D、Chiplet等。设备,相较于先进制造,先进封装对制程节点要求不高,国产设备基本具备前段核心工艺与后段封装测试的自主发展能力与进口替代潜力。材料,关键材料性能要求升级,国产厂商在电镀液、CMP材料、光刻胶、掩膜版、剥离液、环氧塑封料、硅微粉、玻璃基板等领域替代在加快。

综上所述,半导体景气周期正在重启,先进封装的战略地位愈发凸显。那些在低谷期坚持研发投入、优化产品结构的企业,将在成本端压力转嫁和技术迭代加速的大趋势下,率先突破成长瓶颈。