【科技商機】晶片是怎樣製成?「IC封測」有望成為一大商機

20200517
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目前中美科技戰鬥入直路,常說「晶片」,究竟它是怎樣製成的?一般來說,半導體製程是由IC(集成電路,即將多個零件組成在一夥晶片之中)設計、IC製造及IC測試、封裝等幾個步驟組成。詳列如下:
步驟一:首先必須將晶片的電路結構設計好
步驟二:再交給晶圓代工商,例如台積電、中芯等製作
步驟三:這時候台積電、中芯等,會和最上游的矽晶圓供應商,購買製作晶片的裸晶或是磊晶
步驟四:再將設計圖的電路複製製作到晶圓上
步驟五:製作完成的晶圓,再交給封測廠封裝及測試晶圓性能是否正常(下文詳述)
步驟六:而最後的製成品再交還給高通(因高通擁有專利)
步驟七:高通再賣給下游的手機廠商例如小米、OPPO等
步驟八:之後手機商再將晶片、螢幕、鏡頭等各種零件,交給像是鴻海的組裝廠,組成完整的手機,再賣給消費者。
【衍生出「封測」商機】
在上述的「8個步驟」當中,可以看到「封測(即IC封裝及測試)」屬於半導體生產的最後兩個重要步驟。「IC封裝及測試」是指將晶片整合封裝到一個模組裏,完成後須進行測試。
目前較高階的封裝技術有SoC及SiP。所謂「SoC(System-On-Chip,系統單晶片)」,顧名思義,就是把包括處理器、記憶體等不同功能,都集結封裝到同一個晶片裏,所以最後的產品就只有一片晶片。
而「SiP(System-In-Package,系統單封裝)」則是SoC的延伸,不同之處在於SiP是將各種不同功能的晶片,直接整合封裝到一個模組裏,因此最後的產品是一個系統,裏面會有許多不同的晶片。
【SoC與SiP之別】
按趨勢來說,SoC的效能比SiP更高,但受制於摩爾定律(簡單來說是產品的更新速度)及產品複雜度,SoC的設計難度及研發費用也愈來愈高,因此目前較多是更高階、生命周期較長的產品才會使用SoC。
反觀,SiP由於研發難度低、成本較低、設計彈性較大等原因,且很多時候SiP裏甚至也可以包括SoC,因此在這個時代,SiP將會走得較SoC更快、更普及。
現時封裝廠商競爭在於能否從不同的廠商拿到這些關鍵的IC進行SiP封裝,其關鍵除了較本身技術有關外,再來就是跟規模有關。需求量愈大,或是愈具有品牌規模的公司,往往較能拿到充足、且價格較低的晶片進行封裝。
【「封測」是最後把關】
至於IC測試階段,對IC測試廠來說,其產能多寡及測試品質好壞,完全依賴於經營設備採購的能力,還有公司自身使用、整合的能力與技術。
IC測試是整個晶片製程最後把關,不容出錯,因此較大的IC設計廠如高通、聯發科等都只願意和具有一定規模、且知名的IC測試廠合作,且一旦合作後,就不容易再變換,這從而影響了廠商的客戶結構。
由於IC測試屬資本支出高企的一環,近幾年來整個IC測試業掀起了一鼓合併風潮。例如,全球IC封測市佔率第一的日月光和市佔第三的矽品合併方案;中國的江蘇長電和新加坡的新科金朋的併購方案,還有規模較小的矽格併入測試廠誠遠、入股封測廠台星科等。
【今年首季生意仍不錯】
據研調機構TrendForce旗下近日發表的最新調查顯示,今年首季在5G、人工智能(AI)晶片及手機等封裝需求引領下,全球封測業產值持續向上,期內全球首10大封測業收入59.03億美元,按年年增25.3%。不過,受疫情影響,恐導致封測業下半年出現衰退,面臨市場嚴峻的挑戰。
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