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面對全球競爭台灣發展IC載板產業之定位
 

【作者: 周以琪】   2002年10月05日 星期六

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系統產品熱電性質不斷提升,特別是高頻高腳數的需求,促使封裝技術由傳統的週邊引腳封裝走向陣列(Array)封裝,也就是引腳插入型走向表面黏著型的方向發展。目前一般所指先進的封裝型態是指BGA、CSP與Flip Chip 等陣列式封裝,適合高頻、高腳數或可攜式小型化的封裝型態。封裝型態與腳數範圍,如(表一)所示。


《表一 封裝型態腳數範圍〈資料來源:ETP(2000),工研院經資中心整理》
《表一 封裝型態腳數範圍〈資料來源:ETP(2000),工研院經資中心整理》

BGA 封裝〉

BGA封裝主要應用於微元件(Microcomponent)與ASIC,在輕薄短小與多功的需求下,IC製程進入0.13micron製程,其不僅滿足降低晶片尺寸之需求,也因縮減電流移動距離而增加裝置的速度,滿足高密度/功率的需求。封裝製程在此一趨勢下,I/O數不斷提升,傳統導線架漸漸無法支援需求,BGA封裝市場因而日漸擴大,見(表二)。


《表二 微元件應用BGA封裝之年複合成長率〈資料來源:ETP,Dataquest,工研院經資中心整理2002/08〉》
《表二 微元件應用BGA封裝之年複合成長率〈資料來源:ETP,Dataquest,工研院經資中心整理2002/08〉》

CSP封裝

CSP之優點在於小型與薄型,薄型提供良好散熱性,CSP主要應用於DRAM、SRAM、Flash等記憶體,隨著微處理器如繪圖晶片等的速度不斷加快,SDRAM其800Mbytes/sec的處理速度受限了運算的效能,故有DDR(Double Data Rate)由傳統SDRAM延伸出來之新技術產生,目前採用DDR之應用廠商包括NVIDIA用於高階視訊卡,AMD、Micron、VIA與Intel用於個人電腦、工作站與路由器之晶片組。2002年2月DDR266剛成為市場主流,封裝形式仍舊採用TSOP方式,DDR333因其運算時脈達333MHz以上,傳統TSOP已無法支援其基本架構,因此封裝方式將轉入CSP,見(表三)。


《表三 記憶體應用CSP封裝之年複合成長率〈資料來源:ETP,Dataquest,工研院經資中心整理2002/08〉》
《表三 記憶體應用CSP封裝之年複合成長率〈資料來源:ETP,Dataquest,工研院經資中心整理2002/08〉》

在下游需求帶動下,各類BGA、CSP等IC載板之需求大幅成長,如(圖一)。根據ETP統計與預測2002年全球BGA載板產量約達40億顆、CSP產量約達53億顆。受到需求朝向多功能、高功率、微型化,HDI的技術在各類載板之發展重要性日增。


《圖一  BGA載板之市場規模成長率〈資料來源:工研院經資中心整理2002/08〉》
《圖一 BGA載板之市場規模成長率〈資料來源:工研院經資中心整理2002/08〉》

二、各國競爭概況

面對PCB產業成長鈍化與IC載板市場成長的吸引下,各國紛紛投入分食大餅。


日本

日本是全球第二大半導體生產國,2001年全球晶片生產約有85%為IDM(Integrated Device Manufacturer)大廠生廠,其中日本IDM廠之市佔率將近兩成。日本屬於In-house企業,提供IC載板廣大的內需市場,加上日本政府支持廠商作前瞻性的規劃,並結合上游原物料商、週邊設備商與下游IC及應用系統商合力開發新技術,因此造就了日本在技術、品質領先的地位。面對高附加價值的IC載板產業,日本在全球佈局的策略採用區隔市場掌握自身優勢產品,目前IC載板海外生產比重趨近於零,造就了2001年日本IC載板產業在全球的市佔率將近3/4的比重。


主要生產廠商:

Ibiden所生產的產品包括PBGA、Cavity PBGA、FC-PGA、FCPBGA及Rigid-CSP,覆晶載板由大垣、青柳廠生產,為供應Intel的MPU之主要廠商之一,覆晶載板在該公司2001年的IC載板事業上佔將近七成的營收,2001年載板總產值列居群雄之冠。有別於以往日商朝高附加價值的方向,2002年Ibiden將以低價格策略為主,主要發展產品為手機用基板、Memory Module基板、Bluetooth Module基板及多層IC載板等。Ibiden為日本IC載板廠商中率先設廠於大陸的公司,目前於北京興建高密度電路板(PCB)廠,主要生產手機用基板,預計2002年4月量產。


Japan Circuit Industry (JCI)為日本供應PBGA載板的第一大廠,2001年月產能為1000-1500萬顆,在覆晶技術上JCI於2000年即已開始發展,2002年FC-BGA生產能力將大幅增加。


Eastern、NEC與松下電子,2002年公司經營方向均將以高附加價值戰略為主。對於大陸市場,正在考量是否設立工廠。


在軟式基板產品上,主要生產廠商包括Shindo、日立化成、Hitachi Cable與Mitsui。Shindo為日本生產CSP-PI載板的第一大廠,2001年CSP-PI月產能為2500-3500萬顆。


後起之秀-台灣

台灣IC載板產業自1998年萌芽,由於當地載板需求擴大以及載板占封裝成本比重高下,紛紛有不同廠商相繼投資,包括PCB、封裝甚至設計製造廠均加入投資陣營,產業結構日漸完整,發展初期各廠商多是透過技術移轉的方式取得技術,發展至今已逐步轉為自行研發的方式。台灣IC載板產值自1998年後以年複合成長率153.7%之速度成長,2001年受到全球景氣的影響,雖然產值仍呈現正成長,但出口表現不如預期,台灣整體內需值較2000年下降5%。隨著台灣廠商在製程技術之提升與產能不斷開出,仰賴國外進口載板的比重漸漸減低,預估2002年產值將成長為新台幣171億元﹔如(圖二)。


《圖二 台灣IC載板產業產銷值統計與預測〈資料來源:工研院經資中心2002/08〉》
《圖二 台灣IC載板產業產銷值統計與預測〈資料來源:工研院經資中心2002/08〉》

強勁對手-南韓

南韓PCB產業的腳步如同日本PCB產業的縮影。首先,南韓DRAM大廠Samsung與Hynix生產全球50%之DRAM,因此其擁有廣大的Memory Module內需應用市場,Memory Module主要使用六層板;其次,南韓在全球手機的產量中,擁有高度供應量,手機所需的機構元件及其相關技術如微孔技術,帶動南韓PCB的技術;最後,南韓封測大廠Amkor,基於就地供應的便利與降低成本的壓力,故BGA載板優先採購於南韓當地,使得南韓載板產業大幅成長。南韓除了擁有下游內需市場支撐的優勢,其也效法日本,積極發展上游原物料的開發與周邊設備的支援,Doosan是南韓最大銅箔基板廠,產能為250萬m2/月,LG Chemical提供epoxy-glass Laminate。


南韓主要IC載板廠為南韓前四大PCB廠:Samsung、LG、Korea Circuit與Daeduck。Samsung在2001年載板總產值約為8,065萬美元,主要產品為PBGA,其次是Rigid-CSP,2001年並與Honeywell合作開發TBGA市場。LG的產品結構與Samsung近似,主要生產PBGA與Rigid-CSP,2001年主要供應南韓封裝廠,總產值約為5,120萬美元。Korea Circuit與Daeduck主要生產雙/多層BGA與CSP-PI。


中國大陸


2002年大陸並無IC載板的生產,但中國大陸在全球產業生產鏈中佔有重要角色,下游客戶封裝客戶基於就近市場,及當地生產可免除17%的關稅享有3%的優惠稅率,現正如火如荼的佈局大陸。


全球專業封裝測試代工廠中,目前2001年佔有全球營收近五成的前四大廠均以不同方式設廠於大陸。ChipPAC於1996年與中芯策略聯盟進入之後,2001年Amkor也與宏力策略聯盟進入大陸,台灣封裝大廠矽品與日月光受限於台灣政策的因素,目前均透過轉投資方式進入。


在十五計畫的推動下,首先吸引了當地製造的產生,包括主機板菁英、華碩與手機大廠Motorola、Nokia均以來料加工大陸組裝的方式生產,因此進一步帶動IC市場的起飛。封裝是大陸半導體產業發展腳步最快的。在前12大廠中,主要廠商仍以合資為主,產品集中於消費類應用在技術水準上,載板的需求仍不明顯。整體本土封裝目前仍以100腳以下的低階產品為主。


中國大陸IC載板的需求透過兩岸沿革的比較來預估:


台灣:

就下游需求面來看,台灣由1994年八吋晶圓擁有高階IC製造技術與訂單,才進一步帶動高腳數BGA的需求,BGA的歷經了3年的開發,至1997年才有顯著的營收。


就PCB產業來看,台灣PCB產業,從70年代,在台灣人苦幹積極的發展下,快速壓縮成長群聚成PCB產業帶,至90年代HDI技術趨於成熟,由於擁有HDI技術經驗加上產業帶的週邊資源,才擁有跨入載板的技術能力,廠商則是在1998年相繼進入量產階段。依此沿革推估:


中國大陸:

大陸PCB起步比台灣早,但受到政策的影響,所以腳步比台灣慢,2001年才開始進入HDI、多層板階段,生產廠商是以外資為主。


至於下游需求面必須分為獨資與當地本土廠來看:獨資封裝廠已有BGA、CSP的封裝能力,但2001年佔大陸產量比重不高,加上擁有主控權的外資廠商,封裝高附加價值的產品時,品質是主要考量,載板無關稅與運送的限制,故以進口載板為主。


本土廠方面,假設大陸八吋晶圓製造至2004年擁有接晶片組等高階產品的能力,並假設本土封裝廠自2003年開始規劃高階生產線,由於擁有過去經驗,生產線由架設到試產成功時程縮短為1-1.5年,2005年載板當地需求才會逐步浮現的機會。


基於市場需求與整體產業的Infrastruture尚未健全下,大陸載板產業仍須等待。面對2005年需求逐步浮現時,台商是否過去設廠、大陸當地廠商是否造成威脅,提供給相關業者三個參考層面:


  • 1. 2005年漸起的需求是否足以支撐大陸當地載板產業之發展?


  • 2. IC載板產業之週邊支援佔有舉足輕重的地位,中國大陸當地的週邊產業、環境以及相關法令是否能滿足載板產業特性?


  • 3. 台灣在發展載板產業,是否仍要依循過去PCB產業發展途徑:代工R殺價競爭R大陸設廠,這種壓縮獲利時間的經營方式?還是可以比照日本採用區隔市場的經營方式?或是重組價值鏈的經營方式?




《表四 各國競爭概況〈資料來源:工研院經資中心2002/08〉》
《表四 各國競爭概況〈資料來源:工研院經資中心2002/08〉》

台灣廠商發展的策略建議

台灣擁有半導體產業完整的資源,以及價格與交期的競爭優勢,因此能在競爭激烈的國際局勢中佔有10%的市佔率,如(表四)﹔未來應朝向跟上日本領先腳步,拉大與中國大陸的差距方向邁進,在此提供台灣廠商發展的策略建議:


1. 效法領先國日本的方向:

善用全球佈局掌握自身優勢產品,另外載板產業是半導體產業與PCB上游至週邊結合的整體作戰,因此強化上下游垂直整合能力是十分重要,所以充分利用台灣完整半導體結構,透過上下游整合強化各項資源,以達到:(1)降低生產成本;(2)擴大產品線廣度;(3)加快產品開發速度。


2. 加大與大陸之間的差距:

面對大陸新興市場,台灣仍具優勢,必須在這段期間中加大與大陸之間的差距,並省思經營方式腳步,切勿使高附加價值的載板產業再度淪為PCB低價競爭的窘境。若是下游客戶或當地需求大到非到大陸設專業代工廠時,建議能效法日本區隔市場的策略並做好週邊相關環境審慎的評估,善用台灣擁有PCB設廠成功經驗的優勢,進入大陸佈局。


相信在台灣廠商自我能力提升以及重新省思經營方式的經營下,台灣產業的競爭力將大幅提昇。


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