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人工智慧應用熱絡 驅動ABF載板需求成長

  • 魏淑芳DIGITIMES企劃

AI人工智慧等高性能運算產品,推升ABF載板需求。scitechvista.nat.gov.tw
AI人工智慧等高性能運算產品,推升ABF載板需求。scitechvista.nat.gov.tw

近年隨著雲端網路應用風潮興起,網路資料中心、網路工作站大量布建,帶動伺服器、交換器出貨量大幅增加,連帶推升ABF載板持續成長。另一股驅動ABF載板需求不斷上升的重要力道,則是同屬高速運算範疇且應用日漸普及的人工智慧(AI)。

在AI人工智慧的發展下,相關的伺服器或高效能電腦更需要具備高速傳輸的特性,並對應晶圓製程持續微縮至5奈米、3奈米,IC載板也需要在線路上更加細線化來因應。

ABF載板供不應求,失衡情況可能延續至2023年。Pixabay

ABF載板供不應求,失衡情況可能延續至2023年。Pixabay

整體來看,高速運算性能IC現階段已與消費者的日常生活密不可分,且人工智慧應用也日漸普及,加以全球半導體IC製造技術,持續朝向更先進、更高階製程分級演進,預期可促成IC晶片發揮高速運算效能的「ABF載板」,對全球半導體產業及應用市場的重要性將持續提高。

處理器日趨強大 載板層數及面積增加

隨著人工智慧等應用對於強大處理器的需求持續上升,帶動先進封裝技術提升,ABF載板規格朝更多層數、更大面積的趨勢發展。據了解,英特爾(Intel)與超微(AMD)對伺服器應用推出的新品Sapphire Rapids和Genoa都至少會擴大2成左右的載板面積,層數也會較目前世代的產品增加2~4層左右。這些趨勢皆將提高對ABF載板的產能需求,ABF載板供不應求的時間恐將延續2~3年。

ABF載板,屬於半導體IC晶片製程所會使用的「IC載板」種類之一。相較於BT基材,ABF材質可做線路較細、適合高腳數高訊息傳輸的IC,多用於CPU、GPU和晶片組等大型高階晶片,有利於處理器晶片進行資料處理、運算時的加速效益。

ABF做為增層材料,銅箔基板上面附著ABF增層薄膜,就可直接以化學鍍銅做線路,不需熱壓合過程。早期ABF載板主要應用在電腦、遊戲機的CPU居多,隨著近年訊息傳輸速度提升與技術突破,高效能運算新應用逐漸浮出檯面,ABF載板需求再次放大。從產業的趨勢來看,ABF基材可跟上半導體先進位程的腳步,達到細線路、細線寬/線距的要求,因此頗受看好。

專家預估2019年?2023年間,全球ABF載板月平均需求量,將自原本1.85億顆,大幅成長達3.45億顆,期間年複合成長率(CAGR)將可達16.90%。

台日韓積極擴產 努力滿足客戶需求

台灣印刷電路板大廠南電亦於日前法說會表示,預期受惠5G基礎建設、網通客戶需求提升,以及人工智慧(AI)、高效能運算(HPC)應用帶動特殊應用晶片(ASIC)需求擴增下,預期ABF產能現階段吃緊、供不應求情況,將延續至2023年,之後才有望稍見舒緩。

南電副總暨發言人呂連瑞表示,該公司今年(2021)將持續拓展高速運算晶片、5G網通等高階ABF載板,向南亞所承租桃園蘆竹廠,亦將建置ABF載板產線,最快可於2021年第4季正式投產,預計產能將可新增加10%至12%。此外,南電於中國昆山廠所建置的高階ABF載板新產能,也於2021年陸續投產。南電的ABF載板營收佔整體營收約48%。

南電與欣興電子、景碩並稱為台灣ABF三雄,其中,欣興電子是全球第一大ABF載板供應商、產品布局全面,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年資本支出為新台幣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。

景碩的ABF載板營收則佔整體營收約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年與南韓SEMCO並列。

另一家台灣業者臻鼎也已於2021年啟動ABF載板擴產計畫,旗下深圳ABF載板廠預計於2022年第4季量產。

隨著5G、AI、高性能計算市場的成長,ABF載板需求大爆發,但由於相關供應商的產能有限,致使ABF載板供不應求,且價格持續上漲。在此背景之下,除了台灣4家載板大廠欣興、南電、景碩、臻鼎積極擴產外,日本的挹斐電(IBIDEN)和神鋼(Shinko),以及南韓的三星電機和大德電子等廠商,也都進一步擴大對於ABF載板的投資。

專家預估2022年會有更多產能被優先導入先進封裝技術的人工智慧、高速運算及伺服器晶片等產品。Aletheia Capital預測,2022年ABF載板供貨給伺服器應用的比重將從2021年的15%上升到25%,2023~2025年更會提升到3成以上,反觀PC將從2021年的44%一路下滑至2025年僅剩27%。

上游材料遭壟斷 台灣業者投入開發

ABF載板供不應求,其上游ABF增層材料也出現同樣情況。目前市面上99%ABF增層材料都是由日本味之素株式會社Ajinomoto供應,由於產能有限,不及滿足目前快速成長的需求。為求突破此一壟斷局面,台灣業者晶化科技積極投入ABF膜材研發,該公司為國內首家自主研發生產增層材料的廠商,目前產品已通過國內外多家廠商的驗證並已小量出貨。

展望未來,隨著人工智慧等高性能運算應用的蓬勃發展,ABF載板求大於供的情況預料將持續至2023年,不過由於各大供應商多與客戶配合積極擴產,因此專家分析預期2023?2025年ABF載板市場供需吃緊將逐步緩解,供給缺口將分別降至10%、5%及3%,預估至2025年接近供需平衡,整體供應鏈的順暢運作恐怕還得等上頗長一段時間。