日前，《國(guó)際電子商情》針對(duì)8英寸晶圓產(chǎn)能、汽車芯片供需做了盤(pán)點(diǎn)和分析。在這兩篇文章的基礎(chǔ)上，我們?cè)籴槍?duì)全球半導(dǎo)體封測(cè)的成本、市場(chǎng)現(xiàn)狀及趨勢(shì)做了剖析，并統(tǒng)計(jì)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)58個(gè)新增封測(cè)項(xiàng)目的產(chǎn)能（詳見(jiàn)文末表2）。844esmc

自去年10月8英寸晶圓廠傳出漲價(jià)以來(lái)，到現(xiàn)在上至材料、下至設(shè)備，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都深陷產(chǎn)能危機(jī)。相信許多從業(yè)者對(duì)此類消息已經(jīng)“免疫”，甚至還產(chǎn)生了厭惡情緒。本文不圍繞“漲價(jià)”話題來(lái)展開(kāi)，而是針對(duì)半導(dǎo)體封測(cè)的成本、供需、產(chǎn)能做分析，希望能給業(yè)內(nèi)的朋友帶來(lái)一些啟示。844esmc

芯片的成本由哪些因素決定？

一顆芯片的成本可分為硬件成本和軟件成本，本文重點(diǎn)探討硬件成本。844esmc

芯片的硬件成本大致是在裸片/封測(cè)/掩膜成本相加的基礎(chǔ)上，再除以良率及IP專利費(fèi)。IP專利費(fèi)可分為一次性付清和非一次性付清兩種，對(duì)于非一次性付清的模式，每片芯片所繳納的專利費(fèi)，視不同情況有不同的算法，可是固定的金額數(shù)，也可是百分比。844esmc

而裸片成本=晶圓成本/（每片晶圓的裸片數(shù)*良率）。在良率相同的情況下：若晶圓尺寸一樣，則裸片尺寸越小，單片晶圓的營(yíng)收就越大；若裸片尺寸不變，晶圓面積越大就生產(chǎn)芯片數(shù)量越多。因此，半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域呈現(xiàn)出這樣一種趨勢(shì)——晶圓尺寸越來(lái)越大，IC制程越來(lái)越小。844esmc

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圖1 全球4大晶圓代工廠2020年每片晶圓的營(yíng)收金額（單位：美元） 制圖：國(guó)際電子商情 數(shù)據(jù)來(lái)源：IC Insights844esmc

IC Insights最新數(shù)據(jù)(圖1)顯示，得益于7nm工藝的強(qiáng)勁需求及5nm工藝量產(chǎn)的推動(dòng)，2020年臺(tái)積電每片晶圓的營(yíng)收達(dá)到1634美元（約￥1.06萬(wàn)元），而格羅方德每片晶圓的均價(jià)為984美元（約￥0.64萬(wàn)元）。而聯(lián)華電子、中芯國(guó)際每片晶圓的價(jià)格為675美元（約￥0.44萬(wàn)元）和684美元（約￥0.45萬(wàn)元）。很明顯，臺(tái)積電的對(duì)先進(jìn)制程工藝的追求，賦予了其更高的營(yíng)收。844esmc

芯片尺寸越小、越薄，對(duì)工藝制程的要求就越高，工藝制程難度的大小與掩膜成本的高低正相關(guān)。從晶圓到芯片需大致經(jīng)歷——濕洗、光刻、離子注入、蝕刻、等離子沖洗、熱處理、氣相淀積、電鍍、化學(xué)、機(jī)械表面處理等步驟。掩膜成本可看作是芯片加工成本與上述所需設(shè)備的折舊成本相加。844esmc

以40/28nm掩膜成本為例：有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，40nm低能耗加工工藝的掩膜成本費(fèi)約為200萬(wàn)美金；28nm SOI加工工藝費(fèi)約為400萬(wàn)美金；28nm HKMG加工工藝費(fèi)約為600萬(wàn)美金。到先進(jìn)制程工藝的芯片，掩膜成本高達(dá)數(shù)億至數(shù)十億美金。據(jù)英特爾官方估算，其10nm制程芯片的掩膜成本至少需要10億美金。當(dāng)然，掩膜成本也會(huì)隨著芯片產(chǎn)量的增加而有所下降。844esmc

封測(cè)成本占據(jù)芯片成本多大的比例？

去年11月20日，封測(cè)大廠日月光向客戶發(fā)出通知稱，將調(diào)漲2021年第一季封測(cè)平均接單價(jià)格5%-10%，理由是客戶需求強(qiáng)勁導(dǎo)致封測(cè)產(chǎn)能供不應(yīng)求。實(shí)際上，在這之前因IC載板漲價(jià)、導(dǎo)線架材料成本增加，日月光去年Q4已經(jīng)針對(duì)封測(cè)新單和急單上調(diào)了20%-30%的價(jià)格。封測(cè)成本究竟在芯片成本構(gòu)成中占了多大比例？844esmc

討論該話題前，首先要區(qū)分不同的封裝形式。當(dāng)前，市面上主流的封裝形式有傳統(tǒng)封裝和先進(jìn)封裝。其中，傳統(tǒng)封裝包括DIP、SOP、TSOP、QFP、WB BGA等；先進(jìn)封裝包括倒裝類（FlipChip、Bumping）、晶圓級(jí)封裝（WLCSP、FOWLP、PLP）、2.5D封裝（Interposer）和3D封裝（TSV）等。在半導(dǎo)體封裝市場(chǎng)中，目前傳統(tǒng)封裝仍占主要地位，但隨著芯片制程的不斷縮小，未來(lái)先進(jìn)封裝將成為主流。844esmc

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圖2 2025年全球封裝市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（含外包和IDM） 制圖：國(guó)際電子商情 數(shù)據(jù)來(lái)源：Yole Développement844esmc

據(jù)Yole Développement數(shù)據(jù)(圖2)顯示：2019年，全球封裝市場(chǎng)規(guī)模為680億美元，其中先進(jìn)封裝的規(guī)模為290億美元。到2025年，全球封裝市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)850億美元，年均復(fù)合增速（CAGR）約為4%，先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模達(dá)420億美元，CAGR為6.6%（晶圓級(jí)封裝規(guī)模為55億美元CAGR 8.9%，SiP封裝規(guī)模為188億美元，CAGR 6%）。844esmc

以傳統(tǒng)封裝為例：晶片在完成了光刻、蝕刻之后，接下來(lái)由各類后道制造設(shè)備來(lái)進(jìn)行封裝——晶片和基片、散熱片堆疊在一起，最終形成帶針腳和商標(biāo)的CPU。封裝成本一般可占到芯片硬件成本的5%-25%，不過(guò)也有個(gè)別芯片的封裝成本占硬件成本的50%甚至以上。此外，封裝成本也與生產(chǎn)芯片的數(shù)量有關(guān)，產(chǎn)量越大的芯片封裝成本也相對(duì)更低。844esmc

芯片在封裝的過(guò)程中，還會(huì)用到引線框架、鍵合絲、黏結(jié)材料、包封材料等材料。封裝框架材料采用銅、銀等金屬，鍵合絲材料主要采用金、銀、銅等金屬，芯片固晶還采用了銀漿。去年銅價(jià)、銀價(jià)均有上漲，2020年3月末至今年2月底，國(guó)內(nèi)銅價(jià)從每噸3.5萬(wàn)元上漲到每噸7萬(wàn)元；2020年全年，白銀價(jià)格漲幅超過(guò)48%，2021年2月，白銀價(jià)格接近30美元/盎司。以上均是導(dǎo)致封裝材料成本增加的原因。[!--empirenews.page--]844esmc

值得注意的是，有業(yè)內(nèi)人士指出，測(cè)試的成本與針腳數(shù)的二次方成正比，封裝的成本與（針腳*功耗）的三次方成正比。因?yàn)樾酒瑴y(cè)試環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的費(fèi)用，是所有芯片環(huán)節(jié)中費(fèi)用占比最低的，所以大多數(shù)情況下，大家更習(xí)慣把封測(cè)成本合并來(lái)說(shuō)。一般封測(cè)成本約占到芯片總成本的20%，只是不同類型的芯片，其封測(cè)成本占比會(huì)略有不同，本文列舉的估算方式較籠統(tǒng)，僅供大家參考。844esmc

當(dāng)前的半導(dǎo)體封測(cè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

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圖3 2019年全球封測(cè)TOP10企業(yè)市占比 制圖：國(guó)際電子商情 數(shù)據(jù)來(lái)源：芯思想研究院844esmc

從當(dāng)前的競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看（圖3），TOP10的半導(dǎo)體封測(cè)企業(yè)占據(jù)了全球8成左右的市場(chǎng)。芯思想研究院統(tǒng)計(jì)過(guò)一組數(shù)據(jù)：2019年，全球封測(cè)十強(qiáng)企業(yè)市占比達(dá)到了81.2%。其中，日月光占比為20%、安靠為14.6%、長(zhǎng)電科技為11.3%，僅三強(qiáng)的市占比就超過(guò)了45%。由此可見(jiàn)，半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)的企業(yè)集中度很高。844esmc

《國(guó)際電子商情》也針對(duì)部分封測(cè)企業(yè)的最新業(yè)績(jī)做了統(tǒng)計(jì)。具體來(lái)看，大部分TOP 9廠商2020年的營(yíng)收均比2019年有增加，其中通富微電、安靠的CAGR增長(zhǎng)突出，分別達(dá)到了30.26%、24.65%，日月光為15.44%，力成科技、京元電子、南茂均超過(guò)了10%。（具體營(yíng)業(yè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1）。844esmc

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表1 全球半導(dǎo)體封測(cè)TOP9企業(yè)2020年?duì)I收表現(xiàn)844esmc

很顯然，去年終端企業(yè)對(duì)上游芯片的需求強(qiáng)烈，在半導(dǎo)體封測(cè)企業(yè)的業(yè)績(jī)上得到了印證?！秶?guó)際電子商情》分析師預(yù)估，近半年來(lái)，全球芯片的持續(xù)暢銷，勢(shì)必會(huì)推升整個(gè)封測(cè)行業(yè)的表現(xiàn)。同時(shí)，隨著2021年各類芯片產(chǎn)能依舊緊缺，半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)趨勢(shì)，或至少將持續(xù)到今年年底。844esmc

封測(cè)外包比例在逐年提升

伴隨各行業(yè)終端需求的進(jìn)一步提升，近年來(lái)國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域出現(xiàn)了一波創(chuàng)業(yè)潮。許多芯片初創(chuàng)公司為節(jié)省開(kāi)支、提高毛利率，選擇了Fabless的模式。其芯片制造外包給晶圓代工廠，封測(cè)外包給IDM廠或第三方封測(cè)廠（OSAT），導(dǎo)致封測(cè)外包業(yè)務(wù)比例逐年上升。844esmc

據(jù)分析機(jī)構(gòu)Gartner和OSAT大廠Amkor(安靠)的數(shù)據(jù)顯示：2008-2018年期間，全球半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)的外包業(yè)務(wù)比例提升了10%。2008年，IDM封測(cè)業(yè)務(wù)占56%，OSAT封測(cè)業(yè)務(wù)占44%；到2018年，IDM封測(cè)業(yè)務(wù)降低為46%，OSAT封測(cè)業(yè)務(wù)上升到54%。844esmc

晶圓代工和OSAT封測(cè)業(yè)務(wù)火爆，也讓IDM廠看到了商機(jī)。今年3月底，英特爾加大力度宣布將為歐美客戶提供晶圓代工和封測(cè)業(yè)務(wù)。同時(shí)，該公司也將增強(qiáng)與第三方代工廠之間的合作。英特爾策略的變革，似乎預(yù)示著半導(dǎo)體業(yè)內(nèi)的新風(fēng)向。844esmc

《國(guó)際電子商情》認(rèn)為，至少在短期內(nèi)，晶圓代工和封測(cè)外包的趨勢(shì)不會(huì)改變。新冠疫情的爆發(fā)，讓大家看到了IDM廠商的優(yōu)勢(shì)，只是對(duì)更多的半導(dǎo)體公司而言，過(guò)于重資產(chǎn)的全方位布局是更冒險(xiǎn)的招數(shù)。不過(guò)，這樣的抉擇也需要承擔(dān)更大的風(fēng)險(xiǎn)。在全行業(yè)企業(yè)的產(chǎn)能都非常緊張的情況下，如果得不到晶圓代工廠和OSAT廠的大力支持，F(xiàn)abless廠會(huì)陷入產(chǎn)能危機(jī)，未來(lái)“供應(yīng)鏈安全”將持續(xù)被行業(yè)內(nèi)的企業(yè)關(guān)注。844esmc

盤(pán)點(diǎn)國(guó)內(nèi)58個(gè)封測(cè)項(xiàng)目的產(chǎn)能

其實(shí)，對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，不僅是終端需求在增加，而且還離不開(kāi)國(guó)家的大力支持。在此背景下，近年來(lái)封測(cè)廠商積極新建項(xiàng)目，以增加封測(cè)產(chǎn)能。《國(guó)際電子商情》分析師統(tǒng)計(jì)了2018年至2021年Q1期間，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)公布的58個(gè)封測(cè)相關(guān)的新項(xiàng)目，并整理了新增的封測(cè)產(chǎn)能數(shù)據(jù)，供大家參考（詳見(jiàn)表2，該表格不構(gòu)成投資建議）。844esmc

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表2 58個(gè)新增封測(cè)項(xiàng)目產(chǎn)能信息844esmc

本文為《國(guó)際電子商情》2021年5月刊雜志文章，版權(quán)所有，禁止轉(zhuǎn)載。免費(fèi)雜志訂閱申請(qǐng)點(diǎn)擊 這里844esmc

【延伸閱讀】844esmc

《晶圓供需深度剖析+盤(pán)點(diǎn)全球90余家8英寸晶圓廠產(chǎn)能(附表)》；844esmc

《汽車芯片供需剖析+盤(pán)點(diǎn)24類車用零部件供應(yīng)商（附表格）》844esmc