ABF载板需求飙升 台湾成全球最大赢家
2023年ABF载板应用占比推估
2020年ABF载板月产能分布
云端、AI、5G网路布建、小晶片设计与先进封装技术发展的长期趋势下，ABF载板需求有望水涨船高。图／路透、美联社、Unsplash、 本报资料照片
ABF载板为IC载板其中一种，主要应用于CPU、GPU、FPGA、ASIC等高运算性能IC，高运算性能IC已与一般人生活密不可分，且应用范围日广，加上半导体制程技术演进，预期ABF载板重要性将持续提升。2017年以来云端应用兴起，网路资料中心、网路工作站大量布建，直接刺激伺服器、交换器的出货量，间接推升ABF载板需求，在云端应用外，AI应用是另一个推升ABF载板需求的要角。
放眼未来，两大应用的驱动力道不仅将延续，更有望逐步加强，云端与AI应用之外，2020之后数年，将是5G与相关应用蓬勃发展的时代，在布建5G网路的过程中，势必将消耗大量ABF载板，IC制造端为了延续摩尔定律，业界乃从设计与封装下手，小晶片设计消耗的ABF载板比全微缩制程更多，先进封装使用的ABF载板尺寸更大，且生产良率低，预期又会进一步提高ABF载板需求。估计2019～2023年全球ABF载板平均月需求量将从1.85亿颗、成长至3.45亿颗，年复合成长率达16.9％。
云端、AI、5G共同推升需求
2010年以前，ABF载板需求主要由桌上型电脑、笔记型电脑驱动，CPU、GPU消耗大量ABF载板，可是2010年后桌上型电脑、笔记型电脑出货量持续走跌，ABF载板需求也逐步下滑，直到2017年受惠于笔记型电脑复苏、云端与AI应用兴起，ABF载板需求出现连续三年成长。
2017～2019年笔记型电脑市场虽呈现复苏，惟成长力道有限，云端与AI应用可说是推升ABF需求的主力，云端应用之所以能推升ABF需求，主因在于架设云端环境所需的资料中心、网路工作站有赖大量伺服器、网通设备、光通讯设备、电源设备与散热设备驱动，其中伺服器、交换器搭载的IC即需要大量ABF载板。
在云端应用外，AI应用是另一个推升ABF载板需求的要角，语音辨识、机器视觉、大数据分析等应用持续拓展，不仅加速AI伺服器布建，更全面刺激云端与终端AI晶片的需求。
云端与AI应用是建构未来社会不可或缺的条件，无论是工作、上学、生活、娱乐、城市治理、生产、金融、医疗、零售、交通、安防等，都将与云端、AI应用建立起更深的连结，所需硬体设备需求也将提升，进而推动高运算性能IC出货，并带动ABF载板需求。以公有云市场为例，市场规模有望从2019年830亿美元、成长至2023年1,791亿美元，年复合成长率达21.2％，全球AI晶片市场规模则有机会自2019年113亿美元、成长至2023年418亿美元，年复合成长率达38.7％，凡此成长趋势都将为ABF载板带来刚性需求。
除了云端与AI应用外，5G与相关应用从2020年起开始蓬勃发展，5G网路布建过程势必将进一步拉升ABF载板需求，主因是5G基地台可能采用的FPGA在三个以上，搭载的CPU约四～五个，同时还包含各类ASIC与更多射频元件，再者，由于5G频段高于4G、讯号传输距离与穿透能力都不如4G，5G基地台需求量约是4G基地台的1.75～2倍，去化ABF载板产能之效果也将显著高于4G基地台，估计2019～2023年5G基地台出货量有望从55万台成长至670万台，年复合成长率为86.8％，有望显著驱动ABF载板需求。
小晶片、先进封装将进一步去化ABF载板产能
IC制造端为了延续摩尔定律，业界已开始从设计与封装下手，利用小晶片（Chiplet）设计与先进封装提升电晶体数量。小晶片设计概念是将SoC中各单元如运算、储存、讯号处理、数据流管理等逐一拆分，利用不同制程技术打造出小晶片，再将数个小晶片封装成晶片网路，以提升运算效能。
近期最为人知的小晶片设计是AMD，AMD在2019年第三季针对x86架构伺服器推出的第二代EPYC处理器，将7奈米制程运算单元与14奈米制程的输入／输出、储存单元，整合于同一块基板，虽运算效能更高，但晶片尺寸也更大，消耗的ABF载板亦比全微缩制程更多。
在先进封装部分，台积电先后推出的CoWoS（Chip on Wafer on Substrate）封装技术与整合扇出暨基板（InFO-oS）封装，是利用中介层（Interposer）、矽穿孔（Through Silicon Via）或重分布层（Redistribution Layer）连结IC，再将其封装于ABF载板，CoWoS主要应用于高效能运算，InFO-oS则以系统单晶片应用为主。
此外，英特尔也开发出类似台积电CoWoS封装技术的嵌入式多晶片互连桥接（Embedded Multi-die Interconnect Bridge）技术，利用矽桥（Silicon Bridge）连结IC，并整合于ABF载板，无论是CoWoS、InFO-oS或EMIB，使用ABF载板面积势必高於单一IC，加上布线复杂、生产良率低，预期会去化大量ABF载板产能。
苹果推出ARM架构处理器Apple Silicon可能有单核和双核配置的差异，双核配置可能会采用台积电InFO-oS封装技术，以兼顾成本与效能，而且，苹果往往是新技术引领者，一旦大举采用InFO-oS封装，必然有助于提高该封装技术渗透率，从而推升ABF载板需求。
整体而言，云端、AI、5G网路布建、小晶片设计与先进封装技术发展的长期趋势下，ABF载板需求有望水涨船高。估计2019～2023年全球ABF载板平均月需求量将从1.85亿颗、成长至3.45亿颗，年复合成长率达16.9％。就应用类别来看，预期至2023年，PC（含桌上型电脑、笔记型电脑）消耗的ABF载板占总体约47％，伺服器、交换器约25％、AI晶片约10％、5G基地台约7％。
需求吃紧 台厂受惠最深
2010～2017年由于桌上型电脑与笔记型电脑衰退，导致ABF载板一度供过于求，为避免重蹈覆辙，供应商扩产步伐则相对稳健，2018年ABF载板需求又见提升，市场已出现供需紧俏情况，至2019年供给缺口更进一步放大。就供需情况来看，2019年主要ABF载板供应商的月产能总计约1.67亿颗，平均月需求量则是1.85亿颗，缺口近10％。
供应商虽已陆续提出扩产计划，估计2019～2023年ABF载板产能年复合成长率有望达18.6％，但是整体来看，直到2023年ABF载板平均月产能总计仍仅3.31亿颗，届时可能无法满足平均每月3.45亿颗的需求，供需仍将紧张，换言之，ABF载板市场有机会迎接新一波延续数年的荣景。由于供应商计划扩增的产能可能直到2021下半年才逐渐放量，预期2021年供需缺口接近约16％，是未来几年供需缺口最大的一年。
分析2020年ABF载板产能分布，估计台湾厂商占比达46％居于首位，日本厂商占比约30％居次；在产品布局方面，台湾厂商已完整覆盖CPU、GPU、FPGA、ASIC、射频元件、先进封装等各项目，较日、韩系厂商更为全面，预期台湾指标厂商欣兴、南电、景硕，有望在ABF载板出现持续性供需吃紧的趋势下显著受惠。
其中，欣兴是全球第一大ABF载板供应商、产品布局全面，可能是最大受益者，目前ABF载板营收占整体营收约30％，估计到2023年可提升至37％，在产能扩张部分，欣兴2019年资本支出为92亿元，2020年更大幅调升至240亿元，约有六成资金用于扩增ABF载板产能。
南电ABF载板营收占整体营收约48％，显著高于同业，预期ABF载板市场持续扩张，对营收的挹注也会相对显著；此外，南电ABF载板以应用于GPU、ASIC与射频元件为主，主要客户包括AMD、NVIDIA、华为等，可望受惠于AI应用、5G网路布建带来的需求，虽然主要客户之一华为受到美国禁令而影响南电ABF载板成长性，惟5G网路布建期长，5G设备的ABF载板需求仍将持续走高，对南电影响或相对有限。
景硕ABF载板营收占整体营收约35％，主要应用包括GPU、FPGA，重要客户有辉达、赛灵思、联发科等，预期也将受惠于AI应用与5G网路布建，2020年景硕大幅扩产，月产能已从2019年600万颗提升至1,200万颗，目前仍持续上升中，估计产能规模可望在2023年与韩国SEMCO并列。（本文作者为拓墣产业研究院）