ABF載板需求飆升 臺灣成全球最大贏家
2023年ABF載板應用佔比推估
2020年ABF載板月產能分佈
雲端、AI、5G網路布建、小晶片設計與先進封裝技術發展的長期趨勢下，ABF載板需求有望水漲船高。圖／路透、美聯社、Unsplash、 本報資料照片
ABF載板爲IC載板其中一種，主要應用於CPU、GPU、FPGA、ASIC等高運算性能IC，高運算性能IC已與一般人生活密不可分，且應用範圍日廣，加上半導體制程技術演進，預期ABF載板重要性將持續提升。2017年以來雲端應用興起，網路資料中心、網路工作站大量布建，直接刺激伺服器、交換器的出貨量，間接推升ABF載板需求，在雲端應用外，AI應用是另一個推升ABF載板需求的要角。
放眼未來，兩大應用的驅動力道不僅將延續，更有望逐步加強，雲端與AI應用之外，2020之後數年，將是5G與相關應用蓬勃發展的時代，在布建5G網路的過程中，勢必將消耗大量ABF載板，IC製造端爲了延續摩爾定律，業界乃從設計與封裝下手，小晶片設計消耗的ABF載板比全微縮製程更多，先進封裝使用的ABF載板尺寸更大，且生產良率低，預期又會進一步提高ABF載板需求。估計2019～2023年全球ABF載板平均月需求量將從1.85億顆、成長至3.45億顆，年複合成長率達16.9％。
雲端、AI、5G共同推升需求
2010年以前，ABF載板需求主要由桌上型電腦、筆記型電腦驅動，CPU、GPU消耗大量ABF載板，可是2010年後桌上型電腦、筆記型電腦出貨量持續走跌，ABF載板需求也逐步下滑，直到2017年受惠於筆記型電腦復甦、雲端與AI應用興起，ABF載板需求出現連續三年成長。
2017～2019年筆記型電腦市場雖呈現復甦，惟成長力道有限，雲端與AI應用可說是推升ABF需求的主力，雲端應用之所以能推升ABF需求，主因在於架設雲端環境所需的資料中心、網路工作站有賴大量伺服器、網通設備、光通訊設備、電源設備與散熱設備驅動，其中伺服器、交換器搭載的IC即需要大量ABF載板。
在雲端應用外，AI應用是另一個推升ABF載板需求的要角，語音辨識、機器視覺、大數據分析等應用持續拓展，不僅加速AI伺服器布建，更全面刺激雲端與終端AI晶片的需求。
雲端與AI應用是建構未來社會不可或缺的條件，無論是工作、上學、生活、娛樂、城市治理、生產、金融、醫療、零售、交通、安防等，都將與雲端、AI應用建立起更深的連結，所需硬體設備需求也將提升，進而推動高運算性能IC出貨，並帶動ABF載板需求。以公有云市場爲例，市場規模有望從2019年830億美元、成長至2023年1,791億美元，年複合成長率達21.2％，全球AI晶片市場規模則有機會自2019年113億美元、成長至2023年418億美元，年複合成長率達38.7％，凡此成長趨勢都將爲ABF載板帶來剛性需求。
除了雲端與AI應用外，5G與相關應用從2020年起開始蓬勃發展，5G網路布建過程勢必將進一步拉昇ABF載板需求，主因是5G基地臺可能採用的FPGA在三個以上，搭載的CPU約四～五個，同時還包含各類ASIC與更多射頻元件，再者，由於5G頻段高於4G、訊號傳輸距離與穿透能力都不如4G，5G基地臺需求量約是4G基地臺的1.75～2倍，去化ABF載板產能之效果也將顯著高於4G基地臺，估計2019～2023年5G基地臺出貨量有望從55萬臺成長至670萬臺，年複合成長率爲86.8％，有望顯著驅動ABF載板需求。
小晶片、先進封裝將進一步去化ABF載板產能
IC製造端爲了延續摩爾定律，業界已開始從設計與封裝下手，利用小晶片（Chiplet）設計與先進封裝提升電晶體數量。小晶片設計概念是將SoC中各單元如運算、儲存、訊號處理、數據流管理等逐一拆分，利用不同製程技術打造出小晶片，再將數個小晶片封裝成晶片網路，以提升運算效能。
近期最爲人知的小晶片設計是AMD，AMD在2019年第三季針對x86架構伺服器推出的第二代EPYC處理器，將7奈米制程運算單元與14奈米制程的輸入／輸出、儲存單元，整合於同一塊基板，雖運算效能更高，但晶片尺寸也更大，消耗的ABF載板亦比全微縮製程更多。
在先進封裝部分，臺積電先後推出的CoWoS（Chip on Wafer on Substrate）封裝技術與整合扇出暨基板（InFO-oS）封裝，是利用中介層（Interposer）、矽穿孔（Through Silicon Via）或重分佈層（Redistribution Layer）連結IC，再將其封裝於ABF載板，CoWoS主要應用於高效能運算，InFO-oS則以系統單晶片應用爲主。
此外，英特爾也開發出類似臺積電CoWoS封裝技術的嵌入式多晶片互連橋接（Embedded Multi-die Interconnect Bridge）技術，利用矽橋（Silicon Bridge）連結IC，並整合於ABF載板，無論是CoWoS、InFO-oS或EMIB，使用ABF載板面積勢必高於單一IC，加上佈線複雜、生產良率低，預期會去化大量ABF載板產能。
蘋果推出ARM架構處理器Apple Silicon可能有單核和雙核配置的差異，雙核配置可能會採用臺積電InFO-oS封裝技術，以兼顧成本與效能，而且，蘋果往往是新技術引領者，一旦大舉採用InFO-oS封裝，必然有助於提高該封裝技術滲透率，從而推升ABF載板需求。
整體而言，雲端、AI、5G網路布建、小晶片設計與先進封裝技術發展的長期趨勢下，ABF載板需求有望水漲船高。估計2019～2023年全球ABF載板平均月需求量將從1.85億顆、成長至3.45億顆，年複合成長率達16.9％。就應用類別來看，預期至2023年，PC（含桌上型電腦、筆記型電腦）消耗的ABF載板佔總體約47％，伺服器、交換器約25％、AI晶片約10％、5G基地臺約7％。
需求吃緊 臺廠受惠最深
2010～2017年由於桌上型電腦與筆記型電腦衰退，導致ABF載板一度供過於求，爲避免重蹈覆轍，供應商擴產步伐則相對穩健，2018年ABF載板需求又見提升，市場已出現供需緊俏情況，至2019年供給缺口更進一步放大。就供需情況來看，2019年主要ABF載板供應商的月產能總計約1.67億顆，平均月需求量則是1.85億顆，缺口近10％。
供應商雖已陸續提出擴產計劃，估計2019～2023年ABF載板產能年複合成長率有望達18.6％，但是整體來看，直到2023年ABF載板平均月產能總計仍僅3.31億顆，屆時可能無法滿足平均每月3.45億顆的需求，供需仍將緊張，換言之，ABF載板市場有機會迎接新一波延續數年的榮景。由於供應商計劃擴增的產能可能直到2021下半年才逐漸放量，預期2021年供需缺口接近約16％，是未來幾年供需缺口最大的一年。
分析2020年ABF載板產能分佈，估計臺灣廠商佔比達46％居於首位，日本廠商佔比約30％居次；在產品佈局方面，臺灣廠商已完整覆蓋CPU、GPU、FPGA、ASIC、射頻元件、先進封裝等各項目，較日、韓系廠商更爲全面，預期臺灣指標廠商欣興、南電、景碩，有望在ABF載板出現持續性供需吃緊的趨勢下顯著受惠。
其中，欣興是全球第一大ABF載板供應商、產品佈局全面，可能是最大受益者，目前ABF載板營收佔整體營收約30％，估計到2023年可提升至37％，在產能擴張部分，欣興2019年資本支出爲92億元，2020年更大幅調升至240億元，約有六成資金用於擴增ABF載板產能。
南電ABF載板營收佔整體營收約48％，顯著高於同業，預期ABF載板市場持續擴張，對營收的挹注也會相對顯著；此外，南電ABF載板以應用於GPU、ASIC與射頻元件爲主，主要客戶包括AMD、NVIDIA、華爲等，可望受惠於AI應用、5G網路布建帶來的需求，雖然主要客戶之一華爲受到美國禁令而影響南電ABF載板成長性，惟5G網路布建期長，5G設備的ABF載板需求仍將持續走高，對南電影響或相對有限。
景碩ABF載板營收佔整體營收約35％，主要應用包括GPU、FPGA，重要客戶有輝達、賽靈思、聯發科等，預期也將受惠於AI應用與5G網路布建，2020年景碩大幅擴產，月產能已從2019年600萬顆提升至1,200萬顆，目前仍持續上升中，估計產能規模可望在2023年與韓國SEMCO並列。（本文作者爲拓墣產業研究院）