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8月初，Yole發(fā)布2021系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)和市場(chǎng)趨勢(shì)報(bào)告，分析了封裝行業(yè)的最新動(dòng)向，指出SiP（系統(tǒng)級(jí)封裝）技術(shù)平臺(tái)有助于發(fā)揮設(shè)計(jì)和供應(yīng)鏈敏捷性，參與其中的IDM（垂直整合制造）、OSAT（外包半導(dǎo)體封測(cè)）和代工廠將引領(lǐng)處于技術(shù)最前沿的高端封裝優(yōu)勢(shì)，在“More than Moore（超摩爾定律）”的進(jìn)程中扮演重要角色。

2020年不同類型廠商SiP市場(chǎng)份額

在廠商層面，2020年不到10家廠商瓜分了80%的SiP市場(chǎng)份額，門檻之高可見(jiàn)一斑。

2020年SiP市場(chǎng)份額

市場(chǎng)將是很好的證明

2021年，“SiP已經(jīng)成為高端片芯到片芯（die-to-die）小芯片型（chiplet-type）先進(jìn)集成中以同等最先進(jìn)封裝工藝提升手機(jī)融合與功能的代名詞，”Yole半導(dǎo)體、存儲(chǔ)及計(jì)算事業(yè)部封裝技術(shù)及市場(chǎng)分析師Vaibhav Trivedi斷言。他補(bǔ)充道：“SiP平臺(tái)在整合技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中對(duì)實(shí)現(xiàn)‘超摩爾定律’至關(guān)重要，因?yàn)楦叨朔庋b仍處于技術(shù)的最前沿。”

Yole預(yù)計(jì)，SiP市場(chǎng)將從2020年140億美元增長(zhǎng)到2026年190億美元。SiP產(chǎn)品系列包含高端和中端SiP器件，而這些針對(duì)計(jì)算和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的器件比手機(jī)上的低端SiP利潤(rùn)更高。高端SiP市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在2020年和2026年之間增長(zhǎng)9%（CAGR），手機(jī)中的低端RF SiP市場(chǎng)預(yù)計(jì)同期將略微增長(zhǎng)5%（CAGR）。

SiP市場(chǎng)預(yù)測(cè)

Yole和逆向工程及成本核算公司System Plus Consulting還分析了主要手機(jī)制造商和供應(yīng)商所選擇封裝技術(shù)的增值，共同展現(xiàn)了SiP技術(shù)和相關(guān)市場(chǎng)遠(yuǎn)景，發(fā)現(xiàn)3D封裝正在改變半導(dǎo)體封裝的世界。

市場(chǎng)分析和預(yù)測(cè)

基于FC（倒裝芯片）和WB（引線鍵合）的SiP：預(yù)計(jì)將在2026年達(dá)到170億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為5%

ED（嵌入式片芯）SiP：預(yù)計(jì)將在2026年達(dá)到1.89億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為25%

FO（扇出）SiP：預(yù)計(jì)將在2026年達(dá)到16億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為6%

技術(shù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)

FO平臺(tái)：被視為SiP的高端封裝選項(xiàng)之一

FC和IC基板：為了進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模，行業(yè)需要強(qiáng)大的動(dòng)力來(lái)開(kāi)發(fā)新的基板處理技術(shù)

ED技術(shù)：在采用方面仍處于早期階段

供應(yīng)鏈

過(guò)去五年中，SiP的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)成熟，大部分市場(chǎng)份額已整合到RF領(lǐng)域的頭部OSAT廠商，如ASE、Amkor和長(zhǎng)電科技。這種整合將在未來(lái)幾年繼續(xù)下去。與2020年相比，上述三家2021年SiP業(yè)務(wù)收入預(yù)計(jì)將增加10-20%。

為什么需要SiP（技術(shù)層面）

在技術(shù)和路線圖方面，SiP平臺(tái)在生產(chǎn)更密集、更薄和更小外形器件的競(jìng)爭(zhēng)中繼續(xù)推動(dòng)著邊界。這些新工藝技術(shù)包括雙面注塑成型技術(shù)，消除了底部片芯的填充操作，從而提高了成本結(jié)構(gòu)和制造效率。

在封裝創(chuàng)新方面，SiP組件是集成了各種AP（先進(jìn)封裝）的平臺(tái)，支持有源和無(wú)源組件的集成。

SiP組件集成的各種AP平臺(tái)

SiP支持半導(dǎo)體行業(yè)的“MtM（時(shí)間測(cè)量方法）”異構(gòu)集成路線圖，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

為系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提供更大的靈活性：

混合和匹配IC技術(shù)有助于優(yōu)化每個(gè)功能塊的性能，降低成本。完全集成的SiP解決方案使設(shè)計(jì)人員能夠以最小的設(shè)計(jì)工作量在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙或攝像頭模塊等附加功能。

更快的上市時(shí)間：

與SoC相比，不同的RF元件在在不同晶圓廠的不同節(jié)點(diǎn)上制造，縮短了上市時(shí)間。

更好的性能：

各種IC和無(wú)源元件緊密放置，線路長(zhǎng)度更短，R、L、C損耗更低，有助于實(shí)現(xiàn)更高的信號(hào)完整性和更低的功耗。

降低系統(tǒng)成本：

與分立式封裝相比，優(yōu)化的SiP解決方案可降低總體系統(tǒng)成本。

小尺寸：

通過(guò)在單個(gè)SiP中集成多個(gè)片芯和無(wú)源元件來(lái)減小子系統(tǒng)尺寸。

可靠性：

與組裝在板上/PCB上的分立元件相比，焊點(diǎn)更好，因?yàn)镾iP是模制的，可減輕接頭中的應(yīng)力。

SiP是將多個(gè)具有不同功能的有源電子元件與可選無(wú)源元件，以及MEMS或光學(xué)器件等優(yōu)先組裝到一起，實(shí)現(xiàn)一定功能的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝件，形成一個(gè)系統(tǒng)或子系統(tǒng)。在SiP組裝中需要使用各種流程模塊——SiP工具箱。

SiP工具箱

SiP市場(chǎng)和技術(shù)趨勢(shì)

按終端市場(chǎng)細(xì)分，SiP封裝單元的最大市場(chǎng)是移動(dòng)和消費(fèi)，主要是智能手機(jī)和帶有RF SiP的5G部署在推動(dòng)容量的增長(zhǎng)，因?yàn)楦　⒏芗透∪匀皇侵髁髭厔?shì)。

SiP移動(dòng)和消費(fèi)市場(chǎng)趨勢(shì)

從終端設(shè)備看，移動(dòng)和消費(fèi)市場(chǎng)將呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：

未來(lái)五年，可穿戴設(shè)備、Wi-Fi路由器和物聯(lián)網(wǎng)將在SiP市場(chǎng)空間獲得顯著增長(zhǎng)，增長(zhǎng)背后的主要驅(qū)動(dòng)力是5G和傳感器。

隨著智能手表和SmarterBuds（智能無(wú)線耳機(jī)）應(yīng)用的使用量飆升，可穿戴設(shè)備2020-2026年14%的復(fù)合年增長(zhǎng)率仍然是一個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力，并正在成為取代智能手機(jī)的主要增長(zhǎng)領(lǐng)域。

由于5G部署和使用新的封裝設(shè)計(jì)，智能手機(jī)和RF SiP封裝仍然是SiP增長(zhǎng)的關(guān)鍵因素，例如使用更多“增值”服務(wù)的封裝天線，從外部天線到天線“外殼”，或從PCB上的天線到封裝天線；更高的組件數(shù)量、雙面成型、劃區(qū)屏蔽和共形屏蔽。

個(gè)人電腦仍處于緩慢增長(zhǎng)軌道，短期內(nèi)由于在家工作模式的流行，預(yù)計(jì)個(gè)人電腦的增長(zhǎng)將高于“正常”增長(zhǎng)。

還有其他市場(chǎng)，也是按終端設(shè)備劃分。

SiP其他市場(chǎng)趨勢(shì)

電信和基礎(chǔ)設(shè)施SiP包括數(shù)據(jù)中心和基站等市場(chǎng)，采用高度復(fù)雜的高密度基板封裝，如帶有硅插入層和HBM（高帶寬存儲(chǔ)器）堆棧的2.5D解決方案。

對(duì)于汽車和運(yùn)輸，ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）和信息娛樂(lè)是主要驅(qū)動(dòng)因素。盡管攝像頭只占很小一部分，但它的增長(zhǎng)速度是最高的，預(yù)計(jì)ADAS單目、雙目和三目攝像頭都將采用SiP平臺(tái)。此外，VPU（視頻處理單元）和信息娛樂(lè)也需要計(jì)算能力。其大部分是MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）和傳感器，主要用于壓力、IMU（慣性傳感器）、光學(xué)MEMS、微測(cè)輻射熱計(jì)、振蕩器和環(huán)境傳感器等應(yīng)用。

在醫(yī)療、工業(yè)、國(guó)防和航空航天等其他市場(chǎng)，SiP的規(guī)模要小得多——盡管機(jī)器人和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用的增長(zhǎng)相當(dāng)強(qiáng)勁。

按技術(shù)劃分，F(xiàn)C和WB SiP是最流行的SiP類型，也是行業(yè)中使用最多的。FO和ED SiP仍相對(duì)較新，用于較少的市場(chǎng)和較少的應(yīng)用。

按技術(shù)劃分，超過(guò)90%的SiP封裝收入來(lái)自FC/WB SiP封裝。然而，SiP的最高增長(zhǎng)歸功于ED，它仍然是一種正在進(jìn)入不同市場(chǎng)的新興技術(shù)。

新的SiP全球商業(yè)模式

過(guò)去五年，SiP全球商業(yè)模式發(fā)生了重大變化。OSAT在過(guò)去一直占據(jù)主導(dǎo)地位，5-8年前，需求在SiP領(lǐng)域有所分散。然而，隨著手機(jī)、RF演進(jìn)和5G部署的發(fā)展，SiP已經(jīng)成熟，能夠有力地支持多個(gè)市場(chǎng)，首先是頭部OSAT主導(dǎo)的低端RF SiP市場(chǎng)由領(lǐng)先的原始設(shè)備制造商（如蘋(píng)果和三星）推動(dòng)。

FC和WB SiP商業(yè)模式

隨著疫情大流行后的需求加速了全球基礎(chǔ)設(shè)施支出，高端SiP仍處于更高的增長(zhǎng)軌道。多個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的爆炸性增長(zhǎng)促使IDM、代工廠、EMS（電子制造服務(wù)）工廠和OSAT在這個(gè)蓬勃發(fā)展的市場(chǎng)上展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。在IC組裝/封裝和SMT技術(shù)方面，OSAT和EMS模型之間也存在SiP協(xié)同效應(yīng)。

OSAT和EMS模型之間的SiP協(xié)同效應(yīng)

ASE旗下的USI創(chuàng)造了ASE收入的很大一部分，并將在幾年內(nèi)接近50%的收入。OSAT正在開(kāi)發(fā)安裝50-100個(gè)無(wú)源SMT元件的能力，并管理幾年前還不熟悉的供應(yīng)鏈。英特爾和三星等IDM正在推動(dòng)混合片芯到片芯互連堆疊封裝，如英特爾的Foveros架構(gòu)和三星的x-cube架構(gòu)。在不久的將來(lái)，這些片芯到晶圓或片芯到片芯互連將趨向于混合鍵合，從而提高器件性能和帶寬。英特爾還計(jì)劃在2023年之前在7nm硅節(jié)點(diǎn)上推出一款Co-EMIB服務(wù)器產(chǎn)品。

三星先進(jìn)封裝技術(shù)路線圖

高端SiP的這些進(jìn)步將繼續(xù)存在，預(yù)計(jì)頭部IDM和代工廠將增加并購(gòu)，以提高其在最佳性價(jià)比范圍內(nèi)開(kāi)發(fā)這些產(chǎn)品線的能力。

SiP的全球供應(yīng)鏈已經(jīng)變得很復(fù)雜，因?yàn)樗缭絀DM、OSAT和代工廠。低端SiP業(yè)務(wù)（如RF SiP）由頭部OSAT（如ASE的SPIL、Amkor和JCET（長(zhǎng)電科技））主導(dǎo)，而蘋(píng)果仍然是智能手機(jī)應(yīng)用低端SiP領(lǐng)域SiP發(fā)展勢(shì)頭的最大驅(qū)動(dòng)力之一。Amkor已在SiP平臺(tái)上投入了SiP專用的資本支出，宣布2021財(cái)年的預(yù)計(jì)總資本支出為7億美元，這是其過(guò)去4-5年中最大的資本支出年之一。Amkor將擴(kuò)大其在韓國(guó)制造廠能力，SiP業(yè)務(wù)預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)20-30%。

SiP制造商和主要客戶

Amkor并不是唯一一家享受SiP業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的公司，ASE旗下的SPIL和USI在其SiP產(chǎn)品線中也獲得了顯著增長(zhǎng)。ASE正在與低端SiP解決方案競(jìng)爭(zhēng)，在低端SiP解決方案中，EMS可以發(fā)揮作用，同時(shí)，ASE也是基于OSAT的SiP業(yè)務(wù)，主要針對(duì)RF前端應(yīng)用和5G芯片組的增長(zhǎng)。

在封裝RF天線的發(fā)展過(guò)程中，出現(xiàn)了一個(gè)有趣的發(fā)展——OSAT增值服務(wù)，如雙面組裝、雙面成型以及帶有許多無(wú)源元件的劃區(qū)和共形屏蔽，提高了封裝價(jià)值，為OSAT帶來(lái)了更大的收入流。然而，考慮到SiP需求的廣度，市場(chǎng)仍然由一些頭部OSAT鞏固和主導(dǎo)，因?yàn)樗鼈兛梢蕴峁┳罴训钠骷杀?、可擴(kuò)展性和可靠性。該業(yè)務(wù)仍然處于激烈的競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中，抑制了能力、經(jīng)驗(yàn)不足的新進(jìn)入者。

關(guān)于扇出式SiP，臺(tái)積電在移動(dòng)和服務(wù)器應(yīng)用的InFO-x產(chǎn)品線中保持著主導(dǎo)地位。長(zhǎng)電科技和ASE的SPIL還為高端應(yīng)用提供了多芯片扇出模塊的健康組合。扇出式SiP封裝市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以6%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2026年將成為一個(gè)16億美元以上的市場(chǎng)。

與扇出式SiP類似，嵌入式SiP的尺寸得到了TDK、Semco和ASE等利基廠商的支持，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的基于倒裝芯片的方法相比，它提供了許多好處，例如更小的封裝占位面積、更好的信號(hào)傳輸和更好的熱管理，非常適合功率傳輸應(yīng)用。嵌入式芯片SiP封裝有望在未來(lái)幾年內(nèi)獲得發(fā)展，尤其是在汽車行業(yè)。