結 論:
PCB產業屬成熟產業,2001年台灣PCB廠大舉擴充產能,但在全球景氣衰退下,市場呈現供過於求狀態,加上台灣PCB廠商相繼赴大陸設廠,供過於求狀態持續存在。而台灣印刷電路板應用過度集中於資訊及通訊產品,合計資訊及通訊產品佔台灣PCB應用面達83%,自2001年全球電子產業景氣衰退,PCB產品價格因此不斷削價競爭,造成PCB廠商營運艱困。IC載板因技術門檻高,競爭業者有限,隨著半導體製程技術及設計精進,IC載板無導線封裝為未來趨勢,IC載板之高成長率成為目前成長鈍化的PCB產業的新契機,也成為許多PCB廠未來發展重點。未來IC封裝技術將朝BGA、CSP及Flip Chip方向發展,主要生產CSP載板的欣興及生產Flip Chip的華通在IC載板方面將有相當大的成長空間。
IC封裝發展趨勢
近年來電子產品朝輕、薄、短、小及高功能發展,封裝市場也隨資訊及通訊產品朝高頻化、高I/O數及小型化的趨勢演進。由1980年代以前的通孔插裝(PTH)型態,主流產品為DIP(Dual In-Line Package),進展至1980年代以SMT(Surface Mount Technology)技術衍生出的SOP(Small Out-Line Package)、SOJ(Small Out-Line J-Lead)、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、QFP(Quad Flat Package)封裝方式(圖一),在IC功能及I/O腳數逐漸增加後,1997年Intel率先由QFP封裝方式更新為BGA(Ball Grid Array,球腳陣列矩陣)封裝方式,除此之外,近期主流的封裝方式有CSP(Chip Scale Package晶片級封裝)及Flip Chip(覆晶)。隨著IC整合化趨勢日越明顯,未來IC封裝將捨棄打線封裝而改採需要IC載板配合的無導線封裝,目前市場上常見到應用IC載板的IC封裝技術有:球腳格狀陣列封裝(Ball Grid Array;BGA)、覆晶封裝(Flip Chip;FC)、晶片尺寸封裝(Chip Scale Package;CSP)、陣列腳位排列封裝(Pin Grid Array Package;PGA)、柱柵陣列封裝(Column Grid Array;CGA)與堆疊式封裝(Stack IC Package)等多種。依據Electronic Trend Publications (ETP)公司的調查得知2000年至2003年全球IC封裝的產量持續成長,其中CSP產量複合成長率為24.9%,BGA為5.2%,相較於SO封裝(Small Out-Line Package)為-3.8%,未來IC封裝技術將朝BGA、CSP及Flip Chip方向發展,由於IC封裝市場持續增長,而IC載板佔IC封裝成本近40%~60%以上來看,IC載板的商機十分龐大。以下針對BGA、CSP及FC作一簡單介紹。
圖一、DIP、SOP、QFP之封裝方式
表一、全球封裝市場預估 單位:產量百萬顆、產值百萬美金
|
2000 |
2001 |
2002(E) |
2003(E) |
CAGR(%) |
產量 |
產值 |
產量 |
產值 |
產量 |
產值 |
產量 |
產值 |
SO |
53,083 |
4,850 |
42,339 |
3,544 |
46,219 |
3,817 |
54,891 |
4,323 |
-3.8% |
DIP |
10,060 |
729 |
6,699 |
454 |
6,438 |
417 |
6,812 |
418 |
-16.9% |
CC |
2,425 |
591 |
1,823 |
401 |
1,816 |
396 |
1,953 |
416 |
-11% |
QFP |
8,964 |
4,665 |
6,894 |
3,212 |
7,430 |
3,447 |
8,014 |
3,659 |
-7.8% |
PGA |
417 |
4,440 |
301 |
2,919 |
378 |
3,104 |
473 |
3,637 |
-6.4% |
BGA |
3,540 |
8,188 |
2,861 |
6,061 |
4,041 |
8,197 |
4,857 |
9,538 |
5.2% |
CSP |
2,893 |
1,671 |
3,463 |
1,744 |
5,356 |
2,511 |
7,927 |
3,257 |
24.9% |
DCA |
6,741 |
- |
5,438 |
- |
6,046 |
- |
7,206 |
- |
- |
TOTAL |
88,123 |
25,134 |
69,818 |
18,355 |
77,724 |
21,889 |
92,133 |
25,248 |
0% |
資料來源:ETP、工研院經資中心2002/7
BGA、CSP、FC成為未來封裝趨勢
壹、BGA
BGA技術是以基板及錫球代替傳統QFP封裝型態,而錫球採矩陣方式排列在封裝體底部(圖二),其優點為雜訊少、散熱性佳、電性佳、可接腳數多,且可提高良率,在短短數年間已有多種不同的型態相繼問世,如CBGA (Ceramic BGA)、PBGA (Plastic BGA)、TBGA (Tape BGA)、μBGA、MBGA (Metal BGA)、Mini BGA及VBGA (Viper BGA)等,基板材質分別為陶瓷、塑膠、軟性捲帶及金屬材質等,其中PBGA因採用樹脂基板使其價格低且耐熱性良好,因此發展最為迅速,目前BGA主要使用在超過300 Pincount以上的IC產品如CPU、晶片組、繪圖晶片等。
圖二、BGA技術示意圖
資料來源:寶來證券投資處整理
表二、2000年及2004年全球BGA載板市場需求值 單位:百萬美元
|
2000 |
2004 |
CAGR(%) |
CBGA |
305.5 |
275 |
-2.08 |
Cavity BGA |
439.4 |
507.4 |
2.96 |
1MT BGA |
53.9 |
80.1 |
8.25 |
2SP BGA |
565.3 |
1,009 |
12.29 |
2MT BGA |
16.6 |
35 |
16.09 |
FC BGA |
812.2 |
3,255 |
32 |
總和 |
2193 |
5,161.5 |
18.27 |
資料來源:Prismark 2000、寶來證券投資處整理
貳、CSP
CSP的封裝產品主要於1996年後開始進入試產,一般定義為封裝體邊長約內含晶片邊長的1.2倍或封裝體之面積小於1.5倍晶片尺寸,其主要運用領域是在記億體產品(包括DRAM及FLASH),其次則為可攜式的消費電子產品,如攝錄放影機、行動電話、PC卡及PDA等,領導廠商如NEC、Fujitsu、Sharp、SONY。依據ETP的資料顯示,2000年~2005年CSP封裝在DRAM的成長幅度高達54.9%,FLASH達39.1%。(表三)
圖三、CSP封裝技術示意圖
資料來源:電子時報
表三、CSP記憶體產品比重及成長率分析
|
佔CSP產量比重(2001) |
CAGR (2000~2005) |
DRAM |
17.0% |
54.9% |
FLASH |
23.4% |
39.1% |
EEPROM |
5.1% |
27.8% |
SRAM |
10.0% |
11.5 |
合計 |
55.5% |
37.9% |
Analog |
24.5% |
34.1% |
其他 |
20.0% |
- |
資料來源:ETP、Dataquest 2002/07
參、Flip Chip
Flip Chip技術起源於1960年代,為IBM開發出之技術,Flip Chip技術是在I/O pad上沉積錫鉛球,然後將晶片翻轉佳熱利用熔融的錫鉛球與陶瓷機板相結合此技術取代傳統打線接合,逐漸成為未來的封裝主流,目前主要應用於高時脈的CPU、GPU(Graphic Processor Unit)及Chipset等產品為主。在Intel大力推動覆晶技術的應用下,依據ETP的預測,Flip Chip市場2000年~2005年年複合成長率達43%。
圖四、Flip Chip 技術示意圖
資料來源:寶來證券投資處整理
全球IC載板市場
IC載板為應用於IC封裝的載體,其成本佔整體電子封裝比重相當高,當腳數由40增加至352時,佔成本比例由20%大幅增加至40%~60%,隨著封裝方式的改變,載板性能的需求也不斷提升,除須使用高耐熱性(Tg>180℃)材料外,其線路精密,需大量使用盲、埋孔、小孔徑及細線路。目前IC載板主要所使用的機板材料為BT基板,由於BT樹脂高Tg、低膨脹係數及不具吸水特性,因此需求不斷增加,但主要材料專利掌握在日商三菱瓦斯化學公司(Mitsubishi Gas Co.,Ltd.),因此BT基板單價高且下滑不易。
根據ETP的統計,全球IC載板在2000年時的總產值為21億美元,預估在2004年時將增加為72億美元,其平均成長率為27.3%。在BGA載板部分,2000年BGA載板市場需求值為21.93億美元,預估在2004年將增加至51.61億美元,年平均成長率為18.27%,其中FC BGA的成長高達32%,而CSP載板市場需求值在2000年時為2.8億美元,預估在2004年將增加至10.9億美元,年平均成長率為31.56%。
目前IC載板主要供應國仍以日本為主,佔全球產值的80%,主要供應商包括JVC、松下電子、Ibiden、Fujitsu、Shinko、Kyocera等,亞洲約佔全球產值12%,美國8%。目前投入IC載板生產以亞洲最為積極,亞洲地區如台灣、韓國及大陸等地,持續投資雷射鑽孔設備增加生產競爭力。
台灣IC載板產業發展現況
隨著無導線封裝興起,台灣IC載板產業從1998年開始發展,目前主要核心技術仍掌握在日商手中,但台灣PCB廠相繼自1998年開始投入,主要可分為兩大系統,一是由原先的PCB廠為開拓新事業商機而跨入此市場,包括華通、耀文、南亞等廠商,其中華通是台灣最早投入覆晶(Flip Chip)載板的廠商(表四),另外是由IC封裝業者衍生出來的公司,其他則有透過美國、日本的技術移轉。台灣IC載板1998年~2001年年複合成長率達153.7%,成長速度名列各PCB產品之冠,IC載板佔整體PCB產值的比重也由1998年僅0.9%快速成長至2001年的14.3%, 2001年受到全球景氣的影響,雖然IC載板產值仍呈現正成長,但出口表現不如預期,台灣整體內需值較2000年下降5%。不過隨著台灣廠商在製程技術的提升與產能不斷的開出,仰賴國外進口載板的比重將漸漸減低,預估2002年IC載板產值將成長為新台幣171億元,2002年IC載板是PCB產業的主要成長動力(圖五)。未來IC載板產品發展重點,受Intel大力推動覆晶技術、繪圖晶片、特定用途積體電路(ASIC)與可程式邏輯元件(PLD)廠向前推進覆晶之導入時程,2002年下半年台灣載板廠將積極卡位Flip Chip載板市場。台灣擁有半導體結構完整之優勢,加上有價格、交期優勢,若再加強上、下游資源垂直整合,提升製程能力、擴大產品線廣度,將可大幅提升台灣在IC載板之競爭力,未來將足以面對2005年大陸逐漸出現的IC載板內需市場,但台灣IC載板產業仍須克服許多問題如主要原料仍掌握在國外大廠、國內環保法規日漸嚴格、勞工短缺、工資高,此外,各IC載板廠商持續擴增產能,未來可能導致使產品價格競爭激烈。
表四、台灣IC載板部分廠商現況
|
技術來源 |
量產時間(年) |
2002產能(顆/月) |
主要產品 |
華通 |
自行研發 |
1998 |
1050萬顆 |
CSP、FC |
南亞 |
自行研發 |
1999 |
900萬顆 |
PBGA、CSP、FCPGA、FCBGA |
全懋 |
(日)富士機工、 自行研發 |
1998 |
1800萬顆 |
PBGA、 CSP、 |
日月宏 |
自行研發 |
1999 |
2000萬顆 |
PBGA |
耀文 |
(美)Prolinx |
1998 |
1000萬顆 |
VBGA、CSP L2BGA |
欣興 |
自行研發 |
1999 |
1000萬顆 |
CSP |
旭德 |
工研院、(日)Sumise Device |
1998 |
600萬顆 |
RF基板、PBGA Advanced BGA |
大祥 |
(美)Merix |
1999 |
1400萬顆 |
PBGA、CSP MCM-Bum |
台豐 |
(日)JCI |
1999 |
1000萬顆 |
PBGA、CSP |
亞洲微電 |
工研院、日本住友 |
1998 |
2000萬顆 |
TBGA、CSP |
景碩 |
自行研發 |
2000 |
700萬顆 |
EBGA、CSP、PBGA |
資料來源:工研院經資中心ITIS計畫(2002/08)
圖五、台灣IC載板產業產銷值 單位:新台幣百萬元
資料來源:工研院經資中心 (2002/07)
國內主要投入IC載板生產廠商現況
壹、華通(2313)
華通於1999年投資高達70億元設立大園廠,主要生產Flip Chip,技術為自行研發,於2000年開花結果,出貨量逐季的快速攀升。Flip Chip現階段應用在CPU的封裝製程中,目前僅Intel的CPU大量採用此封裝方式,因此形成寡占市場,由於華通具價格競爭優勢,因此成為全球三家之一供應Intel CPU用Flip Chip,其餘兩家為日商Ibiden、Shinko,受Intel強力促銷P4 CPU,華通主攻P3的Flip Chip I出貨量在2002年初逐漸減少,而華通也於2001年12月底獲得Intel P4 CPU用的Flip Chip PGA II認證,並於2002年初展開世代交替。
2002年華通在Flip Chip表現上非常不理想,前3季IC載板廠因無法達經濟規模仍處虧損,華通年初經歷了產品世代交替導致出貨量下滑,但接著Flip Chip II PGA產品良率無法提升,並出現孔破,公司更於2Q/02打消全數庫存成品及半成品達4.1億元,不過華通已於2002年6月底重新獲得Intel認證通過,出貨量逐步提升。華通也在2002年積極爭取非Intel體系客戶,目前已正式成為國際繪圖卡大廠ATI的供應商,Intel與非Intel的出貨比率也自8月起為75%:25%。
華通的Flip Chip II在重新獲得認證後,出貨量緩步提升,目前Flip Chip產品單月出貨量仍約400萬顆水準,公司營收也因此於9月達13.49億元,創2002年新高,原預期4Q/02營收可逐月成長,但在IC 載板主要客戶Intel對4Q/02需求顯示將無明顯成長下,預估10~11月單月營收約14億元上下,而12月為傳統淡季營收將走弱,因此4Q/02營收大幅成長機會不高。
不過,華通對於Flip Chip未來營運看法深表樂觀,認為未來5年將有3倍的成長,副總裁童家慶更指出2003年市場將出現供不應求榮景。目前P4 Flip Chip II 主要供應商為華通、南亞、Ibiden、Shinko,不過,值得注意的是Intel近期逐漸增加P4 Flip Chip II載板供應商陣容如韓國三星(Samsung),未來這是否對華通配給出貨量受影響仍有待觀察。目前廠商認為Intel增加供應商除價格因素外,透過IC載板及封裝供應端的佈局,也可能是為了拉長晶片組戰線以拖延競爭者進入。
研究員預估華通2002年營收148.21億元,稅後虧損8.04億元,EPS-0.92元,華通營收在9月達2002年高點後,原預期4Q/02營收可逐月成長,但受IC 載板主要客戶Intel需求在4Q/02將無成長影響下,4Q/02營收將無法大幅成長,而IC 載板需至2Q/03才有明顯成長,因此對華通投資建議為中立/中度風險。對於2003年預估營收為173.2億元,稅後盈餘6.66億元,EPS0.77元。
貳、欣興(3037)
欣興在IC載板上主要專注於CSP的技術及生產,於1997年成立群策電子,目前欣興為全球最大的CSP載板供應商,因CSP在記憶體產品上的應用,2002年CSP需求持續增加,欣興在2Q/02接單均超越滿載水準,1H/02 IC載板已佔欣興營收達24%,而2H/02則將供不應求,佔營收比重也將提升至30%,由於2H/02 CSP載板將供不應求,因此欣興將山鷹廠產能增加5萬平方呎,由15萬平方呎提升至20萬平方呎。除此之外,欣興也計畫跨入Flip Chip,預計2002年10月廠房完工,於2003年投產。欣興受惠於CSP載板需求成長,毛利率也跟隨成長,研究員預估欣興2002年營收124.27億元,稅後淨利11.05億元,EPS1.56元,目前本益比18倍,因看好CSP載板未來成長,建議買進/高度風險。而對於2003年預估營收137.5億元,稅後淨利12.79億元,EPS1.8元。
參、全懋(2446)
全懋主要以生產PBGA為主,新豐一廠月產能達1,000萬顆,為台灣第一大廠,由於全懋看好IC載板未來的成長性,持續進行擴廠動作,新豐二廠規劃生產EBGA、TFBGA,至2002年底產能可達800萬顆,而新豐三廠則規劃生產Flip Chip及BUB載板。IC產業在經歷2001年的衰退期,全懋的業績在2001年7月開始觸底反彈,4Q/01業績較3Q/01成長3成,1Q/02業績又較1Q/01成長6%,2Q/02業績較2Q/01成長27%。但PC市場受到P3與P4世代交替影響,客戶多持觀望態度,需求由強轉弱,加上網路通訊市場需求不如預期,通訊IC的需求大幅下滑。此外,IC載板產業仍處失衡狀態,市場殺價問題嚴重,全懋因看壞4Q/02旺季行情,於7月宣佈調降財測目標,2002年營收由40億元降為26億元,獲利由盈轉為虧損4.23億元,EPS-1.12元。
肆、耀文(5307)
耀文主要生產高階BGA載板,於1996向美國Prolinx公司購買VBGA (Viper BGA)的生產技術,之後並逐步買下部分股權。除此之外,耀文亦自行研發LBGA載板。以往BGA佔耀文營收達30%,但1H/02全球景氣持續不振,加上半導體市況不佳,BGA大客戶Xilinx、Altera對BGA載板需求疲弱,BGA載板營收貢獻也因此急縮。為了提升產能利用率及分散訂單集中風險,耀文除生產高階VBGA、LBGA外,目前轉由全系列生產,包括低階PBGA、MCM、EBGA、CSP與FC等。受主力產品BGA營運表現不如預期,耀文已將財測由盈調降為虧損,2002年營收由78.35億元調降為62.91億元,稅後轉為虧損7.58億元,EPS-1.77元。
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