系统级封装技术及市场趋势

摩尔芯闻 昨天

来源：内容来自微信号「华进半导体」，译自Yole Développement，谢谢。


供应链管理是系统级封装业务成败的关键因素。近年来，随着系统级封装从低端应用（小尺寸、I/O数少）拓展至高端应用（大尺寸、I/O数多），其市场需求量显著增加。

系统级封装历史演变

目前，制造商采用的商业模式是SiP成功与否的关键因素。也就是说，相对材料、技术、成本等典型的关键因素，商业模式对SiP的成功更为关键。SiP利用现有技术和基础设施实现多颗芯片的封装。但是，如果出现交付或者质量问题导致其中一颗芯片无法到位，整个SiP生产过程将被迫中断。因此，SiP解决方案还需要组装和测试能力。因此，对无晶圆厂和设计公司而言，能够提供完整SiP服务的业务模式才是最佳制造选择。

不幸的是，在目前的供应链环境中，现有的业务模式(晶圆代工厂、OSAT、基板制造商等)几乎不可能建立一个完整的整体解决方案，必须转换业务模式以获得所需的功能。在SiP产业背景下，将涌现新的业务模式趋势。Yole相信OSAT和晶圆代工厂都有潜力逐步提供整体解决方案。例如，代工厂能力正在向OSAT和基板制造商延伸，以获得测试和组装能力，即使在供应链终端出现良率问题时，也能保护自身利益。

在过去几十年，原始设备制造商、电子制造服务厂商、晶圆代工厂、整合器件制造商和无晶圆厂都严重依赖于OSAT来领导或者联合领导先进封装技术的开发及升级。基于对SiP供应链的整体分析，Yole认为OSAT和代工厂业务模式的演变将成为有利趋势，从战略上保障了更多SiP业务。领先的OSAT可以通过良好的资本支出投资和并购，弥补缺少基板制造商和EMS能力的短板，从而实现完整的解决方案，以较低成本和协同设计的便利性来吸引无晶圆厂。同时，代工厂将管理与SiP相关的并购和资本支出，最大化平衡SiP的质量和性能。

这份报告详细分析了不同的先进封装平台供应链、SiP商业模式演变、相关厂商的战略，商业化趋势等等。

SiP供应链：商业模式演变

倒装芯片和引线键合占主导地位，但扇出封装和嵌入式芯片封装机会充足

SiP具有多项优势：封装尺寸更小、性能更佳、集成电磁干扰屏蔽功能；和独立封装或SoC封装相比，设计更灵活、成本更低。

目前，倒装芯片和引线键合技术在高端和低端SiP应用、2D/2.5D/3D异构SiP中得到了广泛应用。5G和连接性对尺寸、性能要求驱动低端SiP的发展，高端SiP则需要降低成本。随着最近对先进大尺寸封装需求的激增，制造商已经为倒装芯片/引线键合SiP(FC & WB SiP)量身定制了一轮新投资浪潮。此外，OSAT的独特性使其顺利完成了重新定位，从而具备了为FC ＆ WB SiP生态系统提供完整解决方案的能力。

倒装芯片和引线键合SiP市场价值122亿美元(占SiP封装收入的90%以上)，预计到2025年将达到171亿美元，2019-2025年复合年增长率为6%。倒装芯片和引线键合SiP率先为低端和高端应用创造价值，并在供应链中创造新的机遇。

扇出(FO)封装已经成为SiP的主要封装选项之一。然而，扇出封装在SiP的应用仍然受限于多芯片工艺的良率成本问题。因此，目前正在开发和采用FO SiP技术的厂商已经具有很强的专业知识和成熟的量产能力。该市场自2017年以来一直由台积电主导，2019年台积电在FO SiP的市场份额超过90%。FO SiP的关键应用仍然是移动和消费类电子。然而，随着数据中心、5G和自动驾驶的兴起，将推动FO SiP在电信、基础设施和汽车等方面的应用。

嵌入式芯片技术正从单芯片嵌入过渡至多芯片嵌入。IC基板和电路板的复杂性增强、尺寸变大，因为平均销售价格（对于特定市场的某些应用来说）将有所增长。在2019-2025年期间，嵌入式芯片SiP的出货量增长率将达27%左右，2025年其市场规模将超过3.15亿美元，主要来源于汽车、电信&基础设施、移动应用。尽管嵌入式芯片SiP市场规模很小，但是增长势头强劲。  

先进封装平台——SiP集成赋能者

本报告针对不同封装平台，覆盖各类应用，聚焦SiP技术趋势、发展路线图、市场驱动因素、技术挑战以及市场现状等。

2019-2025年SiP市场规模（技术细分）

在各类应用对异质集成的需求驱动下，2025年SiP业务规模将突破190亿美元。

5G、连接性、网络、服务器和物联网等大趋势对SiP的需求越来越多，制造商的业务模式不断更新，SoC先进硅技术节点对成本的关注日益增加，封装技术的飞跃发展等一些列因素都将推动SiP市场的增长。

2019年SiP市场实现了134亿美元的营收，复合年增长率达6%，2025年市场规模将实现188亿美元。移动和消费类电子是SiP的最大市场（复合年增长率5%），紧随其后的是电信和基础设施（复合年增长率11%）和汽车市场（复合年增长率11%）。这些数据并不令人惊讶，作为新兴封装技术的先驱者，对上述市场而言，减少封装尺寸和提高性能是关键参数。

在移动和消费电子领域，手机占SiP2019年市场最大份额。不过，增长最快的动力来自市场规模较小的其他终端设备。未来五年，未来5年，可穿戴设备、Wi-Fi路由器和物联网将在SiP市场快速增长，主要驱动因素是5G和传感器。尽管手机(尤其是智能手机)市场已经饱和，随着步入5G时代，为SiP创造了新的机会。在电信和基础设施领域，基站和服务器的复合年增长率都有望达到两位数，其中基站的年复合增长率高达41%。这主要是因为5G基站需要通过倒装芯片球栅阵列实现更多SiP集成。此外，服务器如CPU、 xPU(小芯片、硅转接板、扇出型)和现场可编程门阵列需要高端SiP。 

在汽车和运输行业，高级驾驶辅助系统和资讯娱乐是主要驱动力。尽管摄像头的市场份额很小，但是ADAS的单目、双目和三目摄像头都将采用SiP，因此其增速最快。此外，视觉处理单元和资讯娱乐对计算能力也有要求。SiP的另一驱动力来自于MEMS和传感器，包括压力传感器、惯性测量单元、光学MEMS、微测辐射热计、振荡器和环境传感器等。医疗、工业、国防和航空航天等领域的SiP市场规模尚小，但在机器人和物联网相关应用中，其增速强劲。 

本报告针对不同封装平台和不同应用，发布了2018年-2025年SiP市场预测，并对相关厂商及其市场份额进行分析。

2019年SiP市场份额 

2019-2025年SiP市场规模预测（应用细分）

SiP技术路线图

关于《System-in-PackageTechnologyand Market Trends 2020》本报告共计330页，探索了先进封装领域的最热趋势，包括SiP市场预测（主要关注FC，WB，FO和ED）和市场发展趋势、市场份额以及整体产业链分析。

福利


摩尔精英粉丝福利：半导体行业资料，免费下载



点击阅读原文，了解
摩尔精英!

    阅读原文