上下游企业争夺三维封装业务

    用于高性能服务器和游戏机的2.5维和三维IC已经上市，估计三维TSV（硅通孔）平台在今后5年内将增长380亿美元。在这种情况下，其供应链中越来越不稳定的传统纯粹IDM（integrated device manufacturer：垂直整合型器件厂商）、与之对抗的无厂企业和硅代工企业以及OSAT（后工序代工厂商）之间的版图开始调整。

       起初是IDM占优势。因为他们能够独立开发和管理TSV的所有工序。但是，随着28nm工厂的成本上升到约60亿美元以及越来越复杂的中间工序、后工序、组装及测试中采用的新技术的开发成本提高，能获得合理投资回报率的量产企业已经基本不存在了。

       解决办法是使拥有硅代工业务的工厂保持满负荷运转，或减少工厂、将部分生产委托给外部企业。三星电子正为苹果的“A4”和“A5”处理器代工硅晶圆、裸片乃至封装工序，估计今后还能代工中间工序、2.5维转接板及三维IC封装。SK海力士及英特尔等IDM企业为了达到绝对必要的产量，或许将提供包括前工序、中间工序及后工序所有工序在内的全面代工服务。在网络、汽车及产业等用途使用的ASIC等市场上，像意法半导体这样的IDM企业或许也能提供硅代工服务。因为该公司拥有CMOS和三维IC生产线，并且还能够独立提供后工序。

       硅代工企业不管是独立开展业务还是与合作伙伴合作，都必须整合三维TSV及2.5维转接板的加工与组装。台积电（TSMC）为了能够使用面向倒装芯片的最新热压接工具进行大量封装而进行了投资，目的是成为能全面提供代工服务的完全代工厂商。这对于想减少对竞争对手三星的依赖的苹果而言是非常有吸引力的。其他代工企业或许能够通过与OSAT紧密合作提供“虚拟IDM”这样的解决方案。不过，必须要找到顺利进行工序衔接的方法，并且要分担利润、模块拥有量及对成品率损失的责任。

       但是，要想将焊接在载体上的薄晶圆运到其他生产工序，需要把晶圆做得比较结实。并且，当两家企业拥有各自的技术，利益发生冲突时，可能很难判断成品率问题该由焊接晶圆的工厂负责还是由剥离晶圆的工厂负责。赛灵思公司介绍说，使用该公司转接板的FPGA面临的最大问题是在制造中采用什么样的供应链。该公司最终决定与硅代工企业和OSAT都保持联系，由台积电和Amkor分别代工不同工艺产品。部分报道称，索尼新一代游戏机使用的逻辑控制器和转接板是由GLOBALFOUNDRIES组装，由OSAT封装的。

       包括台湾日月光半导体（ASE）在内的几家主要OSAT企业正在开发自主的2.5维转接板和三维IC组装技术。但其他OSAT企业或许无法与这种投资能力抗衡。另外，硅晶圆代工企业也想涉足高端封装业务。因此，他们要么更加智慧地专注于投资，要么通过提供特别的封装解决方案直接与系统厂商交易。OSAT产业有可能抢走硅晶圆代工企业相当一部分的二维SoC业务。比如，通过提供2.5维转接板的低价位替代品。硅晶圆代工企业的二维SoC业务的开发步伐开始放缓，正转向通过三维SiP（system in package）整合不同功能。

       市场对后工序中的组装和测试的需求将使OSAT供应商实现持续增长。到2017年，全球基于三维TSV的半导体封装、组装及测试的市场规模有可能达到约90亿美元。其中大约38亿美元将来自TSV蚀刻、填充、布线（BEOL或RDL）、凸点、晶圆级组装以及晶圆检查等中间工序的晶圆加工。后工序的三维IC模块组装和测试将可能达到57亿美元。这其中不仅含有转接板的价值，还包括切割、底部填充、裸片挑选、倒装、设置、成形、最终测试及使用 BGA锡球等组装工序。

       主要的前工序工厂和主要的后工序组装企业正在强化2.5维IC和三维IC的中间工序处理能力，在这种形势下，只提供中间工序的代工企业很难成功。竞争非常激烈的中间工序业务已经基本无法获利，这种情况今后也不会改变。因为前工序和后工序企业为了提供自己的高利润服务而一直在资金上支持中间工序业务。晶圆代工企业为在前工序获利而将中间工序纳入到自己的服务中。封装代工企业也为在利润率高的2.5维IC/三维IC的后工序组装和测试领域确保业务量而将业务范围扩展到了中间工序。（特约撰稿人：Jean-Christophe Eloy，Yole Developpement总裁兼首席执行官）