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台积电独吞iPhone处理器订单的秘密

台积电和三星于先进封装战火再起
2020年，三星推出3D封装技术品牌X-Cube，宣称在7纳米芯片可直接堆上SRAM记忆体，企图在先进封装拉近与台积电的距离 。几天之后，台积电总裁魏哲家现身，宣布推出自有先进封装品牌3DFabric，台积电最新的SoIC（系统整合芯片）备受瞩目 。时间拉回2015年，三星和台积电分头生产苹果iPhone使用的A9处理器；三星是全球记忆体龙头，拿出14纳米技术生产晶片，台积电用的是16纳米和InFO封装技术 。结果，网友发现，三星版晶片续航力不如台积电版，从此台积电年年独吞iPhone处理器订单 。
台积电独吞iPhone处理器订单的秘密
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过去4年，台积电利用先进封装争到的商机，远不只iPhone处理器，像2020年股价狂飙的AMD（超微），最新版芯片就用上先进封装技术 。打开AMD最新处理器，能看到用7纳米制造的核心芯片，外围单位则是用14纳米制造，再利用先进封装组成一颗芯片；透过这种方法，AMD只要增加芯片上的核心芯片数量，就能快速提高芯片性能，市占率也因此不断提升 。此外，富士通开发的超级电脑芯片、Nvidia（辉达）的特斯拉绘图芯片、博通的下一代AI芯片、赛灵思的FPGA芯片，全都是台积电先进封装的客户 。台积电最新的SoIC威力更强 。根据台积电的公开资讯，这项技术可以任意组合各种不同制程的芯片，除了记忆体，甚至还能直接把感测器一起封装在同一颗芯片内 。未来当你拍下一张照片，影像从接收、储存到辨识影像，过去一个电脑系统才能完成的事，有可能用一颗晶片就能完成 。根据台积电公布的资料，台积电的SoIC+封装技术，线路密度会是2.5D晶圆封装的1千倍 。
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业界人士透露，未来苹果会用更多先进封装服务，苹果的M1芯片2020年是用传统的BGA封装，2021年会改用晶圆级封装；因此，台积电虽然现在已经有4座先进封装厂，却还积极在苗栗兴建新厂 。随着先进封装的崛起，一条新的产业链也因此浮现，以下几家公司会是台积电先进封装队的成员 。
精材接收台积电晶圆级测试业务
队员1：精材 。精材团队研究先进封装多年，过去精材的主要业务之一，就是把影像感测器与逻辑IC，利用晶圆级封装制成一颗IC 。不过，2020年下半年开始，精材会扮演台积电体系晶圆级测试厂的角色，原有的影像感测先进封装业务将逐渐缩小，外界传出，台积电将把毛利较低的晶圆级测试业务交给精材，由第3方将设备移转给精材，精材则负责营运及管理 。「苹果希望降低成本，台积电希望拉高毛利率，精材因此成为最佳选择 。」业界人士透露，精材近期股价震荡，因为市场对2021年精材是否会有新订单，看法不一 。2020年精材前11个月的营收已创下成立17年以来的历史新高 。队员2：南电 。先进封装带来的产业改变，除了影响封测业，也对PCB（印刷电路板）厂带来重要影响，南电就是最佳代表 。一位封测业者观察，当台积电刚开始推出先进封装时，由于这种技术可以把分布在PCB板上的好几颗晶片，直接整合进一颗晶片，「南电一整条PCB产线就不见了！」但是，先进封装也是PCB业者的机会，因为在先进封装技术里，还是要把晶片放在高精密度的载板上，才能让晶片连上实体线路 。「如果以前的PCB电路是平面道路，载板就是立体高架道路 。」产业人士分析，载板的制造要求愈来愈接近半导体，在最精密的载板上，线路宽度已经只剩下几个微米，在一片指甲大小的载板上，要能容纳成千上万的线路 。因此，先进封装风行的证据之一，就是ABF载板供不应求，这种材料符合当前对高频通讯、高速运算的需求，才能承担连接昂贵芯片的任务 。「高阶的ABF载板，良率几乎是零 。」业界人士透露，因此台积电、力成都紧盯着载板厂的生产进度 。一家封测厂高层就表示：「载板的供应状况，现在直接影响先进封装产能 。」
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【台积电独吞iPhone处理器订单的秘密】南电、欣兴载板缺货潮下的大赢家
ABF大缺货，南电的获利状况也跟着起飞；2019年第3季，南电毛利率只有3%，2020年第3季却上升到14% 。法说会时南电也表示，过去载板是日本较有优势，但是现在ABF载板产业链正在转移，台湾由于在晶圆制造、封装市占率都是全球第一，台厂制造载板自然更有优势 。南电2020年的资本支出，四分之三用在ABF等载板，2020年底南电昆山厂将完成ABF产线扩建 。此外，系统级封装（SiP）应用层面增加，像AirPods无线耳机，以及5G带动的天线模组封装需求，也让BT载板需求也跟着增加 。队员3：欣兴 。欣兴是全球ABF载板最大供应商 。几年前，业界对ABF载板发展看法不同，生产这种载板不只投资大，技术也有一定难度，但欣兴在董事长曾子章要求下，积极扩张ABF产能，因此成为这一波缺货潮中的胜利者 。现在，欣兴早已是英特尔、台积电重要的策略伙伴 。英特尔等大厂会跟欣兴等供应商合作生产，特制载板只能供旗下产品专用，在产能吃紧时，这种作法才能确保供货，载板厂的重要性可见一斑 。队员4：弘塑 。台湾地区在先进封装的发展，也给了当地设备和材料厂新的发展机会 。过去，半导体制程中的设备和材料，要求较一般电子制程高，多半是欧美日韩公司的天下，但这一次台积电等公司发展先进封装时，为了加速推进研发制程，也会给当地厂商机会 。由于台积电制程研发多半采A、B两组竞争，找到愿意全力配合的厂商，对研发时程也很有帮助 。弘塑就是成功在台积电先进封装供应链卡位的台湾公司 。
弘塑、长兴设备材料黏住台积电
业界人士分析，弘塑在先进封装清洗用的设备和材料成功打进台积电，由于先进封装过程会释出大量杂质，就要依赖弘塑的清洗机台，用高压帮浦推动水柱清洁晶圆表面，或是将超纯水雾化，深入晶圆的每个缝隙吸附杂质 。2019年，弘塑也开发出3DIC用的蚀刻机台，以及封装用的去光阻液，扩大在先进封装的市占率 。队员5：长兴化工 。由于材料占先进封装成本三成以上，加上贸易战让半导体产业链对在地供应要求提高，台积电有意和台湾当地特用化学厂商加强合作，长兴化工过去多年在PCB用光阻等材料拥有重要地位，也开发出3DIC封装用材料MoldUnderFill，过去这块市场一直是美日厂商的天下，能提供的厂商屈指可数，但长兴开发出高流动性的封装材料，已打进台积电封装供应链 。
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