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引线键合设备紧缺,2027年IC设计遇封装瓶颈

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引线键合虽属于成熟工艺,但设备并非可以随意替换的通用设备。

AI芯片需求暴涨,持续超出台积电先进封装产能。与此同时,AI服务器出货量大幅攀升,带动CPU、网络设备、电源管理芯片(PMIC)以及各类外围硅器件的需求,传统封装产能被快速消耗。IC设计业内人士透露,多家封测(OSAT)厂商已经向客户发出预警,到2027年,传统封装产能缺口或将超过20%。新增产能无法快速落地,引线键合设备供应成为主要瓶颈。

业内消息人士表示,传统封装供给紧张,很大程度源于AI服务器出货量激增,成熟芯片需求随之暴涨。叠加内存、通信以及工业控制市场回暖,封测厂商现有的成熟封装产能被迅速抢占。先进封装与传统封装的需求同步走高,设备调配压力进一步加大。

对IC设计公司而言,前几年的核心难题是抢占晶圆产能;之后竞争重点转向先进封装。如今又出现新挑战:传统封装产能也需要提前锁定。

台积电持续扩大先进封装业务,日月光及其下属矽品、力成科技、安靠等主要封测厂商承接外溢订单,正大力扩建AI相关先进封装产能,抢抓市场需求。但受AI带动,整体半导体出货量增长,从高端GPU、高带宽内存(HBM)到各类外围芯片,先进封装与成熟封装环节均出现供给紧张。

IC设计行业消息人士指出,AI服务器不只有GPU和HBM,还需要CPU、网络芯片、电源管理芯片、控制器以及大量外围元器件。这类器件工艺节点、封装形态差异很大,很多并不需要CoWoS这类先进封装,依旧采用引线键合等成熟技术。因此AI服务器部署规模快速提升,带动传统封装芯片的出货量同步上涨,引线键合设备供给压力陡增。

据IC设计厂商透露,多家封测厂商已经向客户给出2027年传统封装市场预判,市场预估产能缺口将超20%。出现缺口并非封测厂商没有扩产计划,而是新建产能周期漫长,引线键合设备厂商无法快速提升产出。

过去很长一段时间,成熟封装需求保持平稳,封测厂商于是把投资重心转向先进封装,在传统设备采购上趋于保守。如今AI拉动成熟芯片需求再度增长,封测厂商拉高传统产线的稼动率,却发现设备增补速度跟不上需求。

引线键合设备的供货情况,尤其是龙头厂商Kulicke & Soffa(K&S)的设备,是关键变量。消息称,在经历后疫情时代订单回落,再叠加AI先进封装、高端应用带来的资源挤占之后,K&S目前成熟工艺及后端设备全线产能分配紧张。

ASMPT是全球另一大封装设备供应商。K&S与ASMPT两家占据全球引线键合设备绝大部分供给。因此设备能否按时交付,是封测厂商快速扩充传统封装产能的关键。业内解释,引线键合虽属于成熟工艺,但设备并非可以随意替换的通用设备,K&S设备很难被替代。

封测厂商现有K&S、ASMPT设备积累了多年工艺参数与大批量生产经验。更换其他供应商,需要重新开展大量工艺验证以及客户资质认证。设备平台定型之后,工程师培训、维护规范、零部件、耗材、自动化系统,会形成长期的厂商锁定效应。短期之内,竞争对手很难替代K&S与ASMPT已部署的设备存量。

K&S此前宣布,Raj Talluri博士将于2026年9月1日出任公司总裁兼首席执行官。Talluri曾担任美光科技移动业务部门高级副总裁兼总经理,更早之前还在高通、德州仪器担任高管。近几年K&S业务不再局限于传统引线键合,拓展到热压键合(TCB)、扇出封装、芯粒等先进封装领域。公司正在扩建先进解决方案生产工厂,预计2027财年下半年完工。

IC设计业内人士表示,此前一直供给充裕的成熟封装,如今也陷入产能紧缺。成熟封装过往价格竞争激烈,封测厂商只能依靠规模与运营效率实现盈利。现在受设备交期制约,新增产能有限,封装产能变得稀缺,封装价格已经开始上调。

IC设计厂商面临一个意料之外的局面:即便是传统封装,也需要提前预付资金、依靠商务关系,提早锁定产能。不少中小型IC设计企业开始寻求中国大陆封测厂商的产能支持,但大陆供应商的报价持续走高,同时附加更多生产约束条件。

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