封装测试业是在整个半导体产业价值链中比较容易进入的行业,具有人力与资金需求较高和技术门坎较低的特性;而由于大陆当地的资金不充裕且技术层次较低,再加上在大陆本地承接封测订单可享有减免增值税的优惠,许多外来封测厂商为了降低成本,纷纷进入大陆设立工厂封装测试自有产品,使封装测试业成为大陆半导体产业的主轴。
大陆半导体封装测试业现况分析
目前大陆地区半导体封装测试业的产能分布情况如(表一)所示,且具有以下的几个特点:
1.外国独资企业技术高、本土企业封测能力低
大陆虽然有许多的半导体封测厂,但是本土企业的封测能力仍低,技术层次相当于70~80年代自动化水平,一些基本的动作仍需手工操作;而大陆封装测试以低脚数的产品为主,主要的封测技术仍以PDIP(直插式塑料封装)为主,但是外国独资的封测业因为资金来源充足,具有专业的封测能力,且主要为承接自有产品的订单,所以外商封测技术能力在所有大陆的封测厂中技术较高,已经逐渐采用SOP与CSP技术。
表一 2001年大陆封测产业产能分布
资金来源 |
产能分布 |
|
5亿颗以上
(4家) |
1~5亿颗
(9家) |
0.5~1亿颗
(5家) |
0.5亿颗以下
(16家) |
外国独资 |
Motorola
(天津) |
Intel(上海)、
Hynix(上海)、
AMD(苏州)、
三星(苏州)、
日立(苏州) |
金鹏芯封
(上海) |
|
中外合资 |
南通富士通、
深圳赛意法 |
首钢日电、
三菱四通、
上海阿发泰克 |
松下半导体
(上海)、
华芝(无锡) |
以中外合资
及当地企业
为主 |
当地企业 |
江苏长电 |
国营永红器材厂 |
上海华旭、
杭州士兰 |
|
数据源:工研院经资中心整理,2002/6
2.大陆无独立设置的测试厂
目前国际间在封装与测试厂之间半成品的转厂是不收增值税,然而在大陆现行税制中,仍将这种“间接出口”视为内销,每交易一次就要征收17%的增值税。因此,若是设置独立的测试与封测厂,必须被多课一次增值税,对于厂商而言是不具竞争力的,所以在大陆并没有独立设置的测试厂,皆依附在封装厂内。
3.大陆主要半导体封测厂以合资为主
目前在大陆从事封装测试厂商约有200多家,但是主要的厂商约有三十多家,扣除英特尔(上海)电子有限公司、现代(上海)电子有限公司、超威半导体(苏州)电子有限公司、日立(苏州)电子有限公司、三星(苏州)电子有限公司等五家独资公司外,大陆主要半导体封测厂依据封装量排序如(表二)所示,其中除了江苏长电科技、甘肃永红、中国华晶和上海华旭为大陆本土企业外,其余皆为合资企业。
表二 2001年大陆主要半导体封测厂情况
公司 |
主要出资国 |
产品 |
IC后封装量
(万颗) |
深圳赛意法电子有限公司 |
意大利
法国 |
EPROM、通讯、消费、
汽车类IC |
80,309 |
江苏长电科技有限公司 |
大陆 |
消费、通讯类IC |
61,292 |
南通富士通微电子有限公司 |
日本 |
SOP、QFP48 |
46,150 |
上海阿发泰克电子公司 |
泰国
美国 |
DIP、SOP、QFP
等封装 |
32,237 |
国营甘肃永红器材厂 |
大陆 |
|
20,822 |
中国华晶电子集团公司 |
大陆 |
PDIP |
20,724 |
摩托罗拉天津半导体厂 |
美国 |
行动通讯IC、MPU、MCU等 |
16,913 |
三菱四通集成电路有限公司 |
日本 |
内存、微控制器、电源IC与ASIC |
8,572 |
上海松下半导体有限公司 |
日本 |
录像机与彩色电视IC |
6,732 |
首钢日电电子有限公司 |
日本 |
内存、微控制器、消费、
通讯与ASIC |
5,053 |
上海华旭微电子有限公司 |
大陆 |
|
4,292 |
无锡华芝半导体有限公司 |
日本 |
消费类IC |
3,315 |
数据源:CCID;Dataquest;工研院经资中心整理,2002/10
4.大陆半导体封测业扩建产能
大陆半导体产业发展快速,国际多家封装测试大厂看好大陆市场,为因应2002年以来八吋晶圆在大陆的商机,外商也纷纷抢先引进BGA、CSP等高阶封测技术,提前布局大陆半导体封测市场,其中ChipPAC于2002年五月宣布上海高阶封装(CSP)开始量产,美商Amkor也宣布上海BGA封装厂于2002年五月开始接受客户的量产认证,其他诸如南通富士通、上海泰隆半导体和威宇半导体也皆展开布局行动,进驻大陆卡位。
台湾半导体封装测试业剖析
台湾的半导体封装型态,若由技术层面来看,分布呈现技术提升的趋势,2001年QFP与BGA占营收的比重提高至65%,其中技术层次较高的BGA占营收的比重更由2000年的32.3%大幅提升为40.2%;在资本支出方面,则以投资高精度打线机、覆晶(Flip Chip;FC)与凸块等高阶封装设备为重点,加上系统级封装(System in Package;SiP)等先进技术布局下,研发经费占营收比重逐年提升;参考(表三)。
表三 台湾封装厂产品分布比例(依营业额) 单位:%
|
PDIP |
SO* |
PLCC |
QFP |
BGA |
其他 |
1999年 |
7.3 |
28.0 |
2.9 |
26.0 |
32.6 |
3.2 |
2000年 |
4.1 |
24.7 |
3.4 |
28.9 |
32.3 |
6.6 |
2001年 |
3.8 |
21.7 |
3.1 |
24.8 |
40.2 |
6.4 |
@注释:注:SO*包括的产品主要有SOJ/SOP/TSOP等三项
数据源:工研院经资中心整理,2002/10
台湾的封装测试业,在半导体产业专业分工的优势下,承接晶圆代工的订单,拥有良好的获利率,而未来IDM释出的订单,将可为封装测试带来另一番荣景。对于台湾半导体封装测试业的厂商来说,大陆的封测厂几乎为外商所把持,本土厂商制程能力仍不足以和台湾厂商相提并论,然而目前政府仍未开放封测至大陆投资设厂,对于台湾的厂商而言建议如下:
1.提升封测技术
台湾的半导体制造厂商已开始发展高阶的制程,因此台湾的半导体封测厂商,就接近市场与客户服务角度来说,也需要提升自身的封测技术,如芯片走向奈米级组件所需的封装技术;另外因SoC的发展仍为长期目标,而SiP的技术将扮演重要的角色;有别于大陆封测厂商的中低阶封测技术,台湾厂商应积极发展SiP技术。
2.朝利基市场前进
随着芯片发展越来越多元化,建议台湾的封测厂商可针对不同芯片的封测技术,成立封测技术研究中心研究不同电路的整合的效益,发展比SoC更具成本效益的封测技术,避免落入大陆半导体封测业销价竞争中。
3.同步工程的运用
目前半导体产品在经由设计、制造、封装,最后需经过测试的过程,无形中增加了产品上市的时间,建议业者可以藉由产品IC设计者扩增领域,将测试在同步工程中获得解决(Design for Testing;DFT),或是在封装的过程中,同时做测试动作,减少产品后段的时间,如此一来,产品上市时间将提前,以抢得市场商机。
结语
大陆的半导体封测业目前仍以PDIP为主,但是在大陆政策推动与市场驱动下,SOP、QFP和PLCC的封装技术迅速增加,未来大陆除了运用旧有的封测线提升封装技术的能力外,亦计划利用现有的技术基础,运用QFP和表面封装型式提高产品技术层次,并扩大产品种类,提升重点封装厂达到年封装能力5~10亿颗能力。面对未来台湾将成为全球十二吋晶圆厂最密集的群聚地,芯片电性特性的要求将更为严格,高阶封装技术如CSP、BGA或Flip Chip的重要性日益增加,因此,对于台湾的厂商来说,除了持续注意两岸相关政策的发展外,在大陆八吋晶圆厂带动封装技术升级之前,转做利基产品或积极研发与引进先进封测技术,以强化核心竞争力并区隔市场,来抢得市场商机。