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人工智能应用热络 驱动ABF载板需求成长

  • 魏淑芳DIGITIMES企划

AI人工智能等高性能运算产品,推升ABF载板需求。scitechvista.nat.gov.tw
AI人工智能等高性能运算产品,推升ABF载板需求。scitechvista.nat.gov.tw

近年随着云端网络应用风潮兴起,网络数据中心、网络工作站大量布建,带动服务器、交换器出货量大幅增加,连带推升ABF载板持续成长。另一股驱动ABF载板需求不断上升的重要力道,则是同属高速运算范畴且应用日渐普及的人工智能(AI)。

在AI人工智能的发展下,相关的服务器或高效能电脑更需要具备高速传输的特性,并对应晶圆制程持续微缩至5纳米、3纳米,IC载板也需要在线路上更加细线化来因应。

ABF载板供不应求,失衡情况可能延续至2023年。Pixabay

ABF载板供不应求,失衡情况可能延续至2023年。Pixabay

整体来看,高速运算性能IC现阶段已与消费者的日常生活密不可分,且人工智能应用也日渐普及,加以全球半导体IC制造技术,持续朝向更先进、更高端制程分级演进,预期可促成IC芯片发挥高速运算效能的「ABF载板」,对全球半导体产业及应用市场的重要性将持续提高。

处理器日趋强大 载板层数及面积增加

随着人工智能等应用对于强大处理器的需求持续上升,带动先进封装技术提升,ABF载板规格朝更多层数、更大面积的趋势发展。据了解,英特尔(Intel)与超微(AMD)对服务器应用推出的新品Sapphire Rapids和Genoa都至少会扩大2成左右的载板面积,层数也会较目前时代的产品增加2~4层左右。这些趋势皆将提高对ABF载板的产能需求,ABF载板供不应求的时间恐将延续2~3年。

ABF载板,属于半导体IC芯片制程所会使用的「IC载板」种类之一。相较于BT基材,ABF材质可做线路较细、适合高脚数高信息传输的IC,多用于CPU、GPU和芯片组等大型高端芯片,有利于处理器芯片进行数据处理、运算时的加速效益。

ABF做为增层材料,铜箔基板上面附着ABF增层薄膜,就可直接以化学镀铜做线路,不需热压合过程。早期ABF载板主要应用在电脑、游戏机的CPU居多,随着近年信息传输速度提升与技术突破,高效能运算新应用逐渐浮出台面,ABF载板需求再次放大。从产业的趋势来看,ABF基材可跟上半导体先进位程的脚步,达到细线路、细线宽/线距的要求,因此颇受看好。

专家预估2019年?2023年间,全球ABF载板月平均需求量,将自原本1.85亿颗,大幅成长达3.45亿颗,期间年复合成长率(CAGR)将可达16.90%。

台日韩积极扩产 努力满足客户需求

台湾印刷电路板大厂南电亦于日前法说会表示,预期受惠5G基础建设、网通客户需求提升,以及人工智能(AI)、高效能运算(HPC)应用带动特殊应用芯片(ASIC)需求增下,预期ABF产能现阶段吃紧、供不应求情况,将延续至2023年,之后才有望稍见舒缓。

南电副总暨发言人吕连瑞表示,该公司今年(2021)将持续拓展高速运算芯片、5G网通等高端ABF载板,向南亚所承租桃园芦竹厂,亦将建置ABF载板产线,最快可于2021年第4季正式投产,预计产能将可新增加10%至12%。此外,南电于国内昆山厂所建置的高端ABF载板新产能,也于2021年陆续投产。南电的ABF载板营收占整体营收约48%。

南电与欣兴电子、景硕并称为台湾ABF三雄,其中,欣兴电子是全球第一大ABF载板供应商、产品布局全面,目前ABF载板营收占整体营收约30%,估计到2023年可提升至37%,在产能扩张部分,欣兴2019年资本支出为新台币92亿元,2020年更大幅调升至240亿元,约有六成资金用于增ABF载板产能。

景硕的ABF载板营收则占整体营收约35%,主要应用包括GPU、FPGA,重要客户有辉达、赛灵思、联发科等,预期也将受惠于AI应用与5G网络布建,2020年景硕大幅扩产,月产能已从2019年600万颗提升至1,200万颗,目前仍持续上升中,估计产能规模可望在2023年与韩国SEMCO并列。

另一家台湾业者臻鼎也已于2021年启动ABF载板扩产计划,旗下深圳ABF载板厂预计于2022年第4季量产。

随着5G、AI、高性能计算市场的成长,ABF载板需求大爆发,但由于相关供应商的产能有限,致使ABF载板供不应求,且价格持续上涨。在此背景之下,除了台湾4家载板大厂欣兴、南电、景硕、臻鼎积极扩产外,日本的挹斐电(IBIDEN)和神钢(Shinko),以及韩国的三星电机和大德电子等厂商,也都进一步扩大对于ABF载板的投资。

专家预估2022年会有更多产能被优先导入先进封装技术的人工智能、高速运算及服务器芯片等产品。Aletheia Capital预测,2022年ABF载板供货给服务器应用的比重将从2021年的15%上升到25%,2023~2025年更会提升到3成以上,反观PC将从2021年的44%一路下滑至2025年仅剩27%。

上游材料遭垄断 台湾业者投入开发

ABF载板供不应求,其上游ABF增层材料也出现同样情况。目前市面上99%ABF增层材料都是由日本味之素株式会社Ajinomoto供应,由于产能有限,不及满足目前快速成长的需求。为求突破此一垄断局面,台湾业者晶化科技积极投入ABF膜材研发,该公司为国内首家自主研发生产增层材料的厂商,目前产品已通过国内外多家厂商的验证并已小量出货。

展望未来,随着人工智能等高性能运算应用的蓬勃发展,ABF载板求大于供的情况预料将持续至2023年,不过由于各大供应商多与客户配合积极扩产,因此专家分析预期2023?2025年ABF载板市场供需吃紧将逐步缓解,供给缺口将分别降至10%、5%及3%,预估至2025年接近供需平衡,整体供应链的顺畅运作恐怕还得等上颇长一段时间。