全球IC封裝材料市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

全球IC封裝材料市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)一、前言近年來(lái)隨著終端消費(fèi)性電子產(chǎn)品，朝向「輕、薄、短、小」及多功能化進(jìn)展的趨勢(shì)，IC構(gòu)裝技術(shù)亦朝向高密度化、小型化、高腳數(shù)化的方向前進(jìn)。IC構(gòu)裝技術(shù)進(jìn)展從1980年代往常，IC晶粒與PCB的連接方式以插孔式為主，1980年代以后，在電子產(chǎn)品輕薄短小的要求聲浪中，構(gòu)裝技術(shù)轉(zhuǎn)以SOP(SmallOut-LinePackage)、SOJ(SmallOut-LineJ-Lead)、QFP(QuadFlatPackage)等型態(tài)為主，1990年代構(gòu)裝技術(shù)的進(jìn)展更著重于小型化、窄腳距、散熱等咨詢(xún)題的改善，1.0mm或0.8mm厚的TSOP(ThinSOP)更應(yīng)聲而起成為構(gòu)裝產(chǎn)品的主流，構(gòu)裝產(chǎn)業(yè)已然蓬勃進(jìn)展，目前BGA(BallGridArray)、FlipChip、CSP(ChipScalePackage)等先進(jìn)構(gòu)裝技術(shù)已成為業(yè)者獲利的主流。隨著構(gòu)裝技術(shù)的進(jìn)展，構(gòu)裝制程對(duì)材料特性的要求也愈來(lái)愈嚴(yán)苛，也順勢(shì)帶動(dòng)構(gòu)裝材料市場(chǎng)的進(jìn)展。二、全球構(gòu)裝材料市場(chǎng)概況IC構(gòu)裝制程所使用的材料要緊有導(dǎo)線架、粘晶材料、模封材料、金線、錫球、IC載板等。1、導(dǎo)線架全球?qū)Ь€架產(chǎn)品要緊由日本導(dǎo)線架生產(chǎn)廠商所供應(yīng)，其中新光、大日本印刷、凸版印刷、住友與三井等5大制造廠商更囊括全球7成市長(zhǎng)，但由于日本國(guó)內(nèi)生產(chǎn)成本過(guò)高，加上高階構(gòu)裝技術(shù)快速鯨吞導(dǎo)線架市場(chǎng)，業(yè)者紛紛進(jìn)行減產(chǎn)，或淡出該市場(chǎng)，歐美與韓國(guó)等業(yè)者亦采策略性舍棄或?qū)a(chǎn)品轉(zhuǎn)型，以因應(yīng)全球市場(chǎng)變化。2000年全球?qū)Ь€架需求量為127,900公噸/年，市場(chǎng)規(guī)模約870億日?qǐng)A，2001年因全球經(jīng)濟(jì)衰退，估量導(dǎo)線架需求將出現(xiàn)衰退現(xiàn)象，推估需求量約為114,726公噸，市場(chǎng)規(guī)模約780億日?qǐng)A，預(yù)估2001-2005年全球?qū)Ь€架市場(chǎng)規(guī)模，每年成長(zhǎng)幅度僅約1-2﹪，推測(cè)2005年需求量約170,587公噸，市場(chǎng)規(guī)模約1,149億日?qǐng)A，顯示以后導(dǎo)線架成長(zhǎng)空間受到構(gòu)裝形狀轉(zhuǎn)變而有所限制。2、粘晶材料粘晶材料要緊功能在于將IC晶粒粘貼于導(dǎo)線架或基板上，目前市場(chǎng)上最常見(jiàn)的粘晶材料要緊以環(huán)氧樹(shù)脂為差不多樹(shù)脂，并填充銀粒子做導(dǎo)電粒子用，成分上亦會(huì)依需求加入硬化劑、促進(jìn)劑、接口活性劑、偶合劑等，以達(dá)到各項(xiàng)特性之要求，此類(lèi)亦常稱(chēng)之為銀膠。同時(shí)為因應(yīng)產(chǎn)品耐熱性之要求，亦有少數(shù)以聚醯亞胺樹(shù)脂為差不多樹(shù)脂，但此類(lèi)粘晶材料因單價(jià)過(guò)高，故市面上需求量相當(dāng)少。1999年全球粘晶材料需求量推估約15.2公噸，市場(chǎng)值約43億日?qǐng)A，2000年需求量成長(zhǎng)8.6%，需求量約為16.5公噸，市場(chǎng)規(guī)模約46.5億日元，其中日本和東南亞地區(qū)是最要緊的需求市場(chǎng)，日本市場(chǎng)規(guī)模為18.4億日?qǐng)A，約為全球市場(chǎng)規(guī)模的四成，加上臺(tái)灣、韓國(guó)、東南亞等全球IC構(gòu)裝產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn)，估量整個(gè)亞洲地區(qū)幾乎占全球粘晶材料市場(chǎng)的9成。2001年全球景氣普遍不佳，推估全球粘晶材料在半導(dǎo)體需求衰退的情形下，2001年全球粘晶材料市場(chǎng)需求量將衰退至1999年的水準(zhǔn)約為15.2公噸，市場(chǎng)規(guī)模約42.78億元，較2000年衰退約8%。以后預(yù)估粘晶材料因半導(dǎo)體微細(xì)加工技術(shù)的進(jìn)步，在一樣用IC芯片小型化和LSI大集積化、內(nèi)存大容量化所需芯片尺寸大型化的互相調(diào)劑下，預(yù)估以后粘晶材料的需求仍會(huì)出現(xiàn)小幅的成長(zhǎng)，預(yù)估2002年全球景氣將反轉(zhuǎn)復(fù)蘇，推測(cè)2005年全球IC半導(dǎo)體用粘晶材料需求量約24.5公噸/年，全球市場(chǎng)規(guī)模約64.8億日?qǐng)A，成長(zhǎng)幅度約在8-9%左右。3、模封材料模封材料是IC構(gòu)裝制程中專(zhuān)門(mén)重要的材料之一，內(nèi)容組成包含硅填充物、環(huán)氧樹(shù)脂以及其它添加劑，要緊功能在于愛(ài)護(hù)晶圓和線路，以免受到外界環(huán)境的阻礙及破壞。環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用在模封材料上，依應(yīng)用制程、外觀之不同，有分為固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂模封材料(EpoxyMoldingCompound，簡(jiǎn)稱(chēng)EMC)或稱(chēng)移轉(zhuǎn)注模成型材料(TransferMoldingCompound)、液態(tài)模封材料(LiquidMoldingCompound)、底部充填膠三大類(lèi)，在規(guī)模上以固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂模封材料最大。2000年全球固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂模封材料EMC需求量為110,000公噸/年，市場(chǎng)規(guī)模約1,060億日?qǐng)A，較1999年僅堅(jiān)持持平的狀況，模封材料在IC構(gòu)裝產(chǎn)業(yè)景氣帶動(dòng)下已有好轉(zhuǎn)，成長(zhǎng)幅度在5~6%左右。目前全球固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂模封材料單一市場(chǎng)以日本規(guī)模最大，2000年日本的需求量為44,000公噸/年，堅(jiān)持1999年的水準(zhǔn)，占全球總需求量的40%，市場(chǎng)規(guī)模為430億日?qǐng)A。整體來(lái)看，亞洲地區(qū)(含日本)為全球IC構(gòu)裝要緊區(qū)域，因此亞洲地區(qū)對(duì)EMC的需求量占全球總需求量比例已接近90%。2001年全球經(jīng)濟(jì)面臨衰退，加上美國(guó)911恐懼攻擊有關(guān)事件阻礙，全球半導(dǎo)體需求不振，IC構(gòu)裝材料亦連帶受到?jīng)_擊，推估2001年全球EMC需求量將衰退至101,200公噸/年，市場(chǎng)規(guī)模約為975億日?qǐng)A。今后全球固態(tài)EMC的需求量，若依IC構(gòu)裝產(chǎn)品需求量成長(zhǎng)幅度來(lái)看，預(yù)估全球景氣將在2002年回復(fù)，屆時(shí)EMC需求量將會(huì)回復(fù)到2000年的水準(zhǔn)。推測(cè)2005年全球EMC需求量將成長(zhǎng)至163,282公噸/年，市場(chǎng)規(guī)模約1,573億日?qǐng)A。但現(xiàn)時(shí)期IC電子有關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方向多朝向小型化和薄型化進(jìn)行，例如攜帶式產(chǎn)品行動(dòng)電話、筆記型運(yùn)算機(jī)等，傳統(tǒng)DIP、SO系列等構(gòu)裝技術(shù)比重逐步下降，BGA、CSP構(gòu)裝級(jí)數(shù)已成主流，因此業(yè)者對(duì)模封材料性能要求相繼提升、單位用量也逐步下降，使得以后EMC的市場(chǎng)需求量成長(zhǎng)空間受限，因此上述之需求推估量將向下修正。若以2000年P(guān)KG厚度0.5mm，估量2005年P(guān)KG厚度下降至0.4mm，總計(jì)厚度下降幅度達(dá)20%運(yùn)算，2005年全球EMC需求量將修正至130,626公噸，預(yù)估平均年成長(zhǎng)率僅3-4%。4、金線以208腳QFP材料成本分析來(lái)講，金線占整個(gè)構(gòu)裝材料成本約17％左右。2000年全球金線總需求量為37.2億米，市場(chǎng)規(guī)模為642億日?qǐng)A，分不較1999年成長(zhǎng)108％。在全球金線市場(chǎng)中，田中電子工業(yè)一直是全球制造金線的牛耳，所占比例一直相當(dāng)高，2000年金線市場(chǎng)中田中電子工業(yè)的市場(chǎng)占有率即高達(dá)47.6％。預(yù)期全球金線市場(chǎng)成長(zhǎng)率每年約8-10％，預(yù)估2005年全球金線需求量為45.4億米，產(chǎn)值為780億日?qǐng)A。5、錫球隨著B(niǎo)GA與CSP(ChipScalePackage)構(gòu)裝形式成為主流產(chǎn)品后，相對(duì)帶動(dòng)錫球需求量的上揚(yáng)，傳統(tǒng)導(dǎo)線架產(chǎn)品日漸式微。目前大部分BGA及CSP構(gòu)裝廠所需之錫球多以日本制為主。2000年全球錫球需求量為3,020億個(gè)，市場(chǎng)規(guī)模為51億日?qǐng)A，比1999年在量上增加34.2％，市場(chǎng)規(guī)模增加30.8％。2001年全球錫球需求量在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣全面下滑的阻礙下，全球錫球需求量成長(zhǎng)幅度縮小，預(yù)估2001年全球錫球需求量約為3,459億個(gè)，成長(zhǎng)幅度僅為14.5%左右。6、IC載板由于構(gòu)裝技術(shù)及電子產(chǎn)品朝高密度及體積縮小化進(jìn)展，新型態(tài)構(gòu)裝技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，如BGA（BallGridArray）、CSP及DCA（DirectChipAttach）蓬勃進(jìn)展，亦帶動(dòng)IC載板的需求，是新型構(gòu)裝產(chǎn)品中的關(guān)鍵材料之一，以BGA而言，IC載板約占材料成本的40-50%左右，而在FlipChip中比重更可高達(dá)70-80%。按照Prismark調(diào)查，2000年全球BGA載板市場(chǎng)需求值為約21.93億美元，預(yù)估在2004年將會(huì)增加至51.61億美元，年平均成長(zhǎng)率為約18.27%，由于陶瓷載板的價(jià)格高于塑料載板，因此，在降低成本與小型化的考量之下，以后將朝向塑料載板進(jìn)展，因此Prismark機(jī)構(gòu)認(rèn)為CBGA成長(zhǎng)率將會(huì)出現(xiàn)負(fù)成長(zhǎng)，而FCBGA的成長(zhǎng)率將高達(dá)32%，由此可見(jiàn)覆晶(FlipChip)技術(shù)將是以后小型化產(chǎn)品的必備技術(shù)之一。全球BGA載板的產(chǎn)量，在全球小型化、周密化的趨勢(shì)下，IC載板產(chǎn)量由2000年產(chǎn)量為1,250百萬(wàn)顆穩(wěn)固成長(zhǎng)，預(yù)估在2005年產(chǎn)量將成長(zhǎng)至4,303百萬(wàn)顆。其中PBGA屬于規(guī)模經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品，在價(jià)格與重量上均低于陶瓷載板，符合降低成本、追求輕薄短小的考量，2000年P(guān)BGA產(chǎn)量約占BGA載板總產(chǎn)量的69%，預(yù)估以后也將堅(jiān)持總產(chǎn)量的70%比例。FCBGA的優(yōu)點(diǎn)其一是大幅縮減構(gòu)裝面積，就各構(gòu)裝型態(tài)的比例關(guān)系來(lái)看，以QFP為100%的基準(zhǔn)，TAB縮減為44%，若以FlipChip的型態(tài)可縮減為11%，故FCBGA符合小型化的需求；除了縮減構(gòu)裝面積的優(yōu)點(diǎn)外，其能降低電流干擾的咨詢(xún)題，符合目前高頻訊號(hào)傳輸需求，故FCBGA的產(chǎn)量將隨著覆晶技術(shù)的成熟成長(zhǎng)，預(yù)估到2005年的產(chǎn)值為800百萬(wàn)顆，而其占BGA產(chǎn)量比例由2000年的12%成長(zhǎng)到2005年的19%。CSP結(jié)構(gòu)與BGA相似，CSP載板按照Prismark的調(diào)查顯示，2000年全球市場(chǎng)需求值為2.8億美元，預(yù)期2004年將會(huì)達(dá)到10.9億美元，年平均成長(zhǎng)率為31.56%，CSP載板除了導(dǎo)線架部分出現(xiàn)負(fù)成長(zhǎng)外，其余的市場(chǎng)需求均會(huì)有所成長(zhǎng)，其中硬質(zhì)載板將近有40%的年平均成長(zhǎng)率，F(xiàn)CCSP載板其成長(zhǎng)更高達(dá)77.3%，由Prismark的調(diào)查可知傳統(tǒng)的導(dǎo)線架已無(wú)法應(yīng)對(duì)以后電子產(chǎn)品的需求，今后的構(gòu)裝趨勢(shì)將是FCCSP的方式。7、技術(shù)進(jìn)展趨勢(shì)隨著電子產(chǎn)品輕、薄、短、小及功能多樣化的進(jìn)展趨勢(shì)，為順應(yīng)信息傳遞速度進(jìn)展的潮流，半導(dǎo)體構(gòu)裝技術(shù)亦朝向高密度化、小型化及高腳數(shù)化的方向進(jìn)展，其中構(gòu)裝材料是專(zhuān)門(mén)重要的一環(huán)，而高分子材料也在此領(lǐng)域占有重要的地位。盡管高分子材料在運(yùn)用上以愛(ài)護(hù)為主，運(yùn)用領(lǐng)域也專(zhuān)門(mén)大，但要應(yīng)用于電子領(lǐng)域，仍有其嚴(yán)苛的限制，以期延長(zhǎng)產(chǎn)品的可靠度。為了因應(yīng)趨勢(shì)的進(jìn)展，材料科學(xué)的研發(fā)，不論主動(dòng)亦或被動(dòng)，在新材料的開(kāi)發(fā)、舊材料的改質(zhì)及更新加工方法、升級(jí)制程技術(shù)中，均投入了大量人力與心血，才得以使人類(lèi)的妄圖逐步的具體化。盡管IC構(gòu)裝技術(shù)持續(xù)地演變，但仍涵蓋以下幾個(gè)方向：(1)高密度化高密度化的優(yōu)點(diǎn)在于能夠高速而且確實(shí)地傳遞大量的信息，減少焊接點(diǎn)，提升電路的可靠性，且由于縮短配線長(zhǎng)度，因而也提升信號(hào)傳輸速度，進(jìn)一步改善串音或噪聲之發(fā)生。此外，與因小型而得以改良處理性等，都有連帶關(guān)系。(2)耐熱化、高熱傳導(dǎo)性化電路或零件的配線高密度化的結(jié)果，相對(duì)的提升機(jī)器或電路的發(fā)熱密度，因而為防止溫度上升進(jìn)而引起材料劣化是必須審慎面對(duì)的議題。最近主動(dòng)進(jìn)展的耐熱性高分子材料、無(wú)機(jī)質(zhì)材料－有機(jī)高分子復(fù)合材料、金屬－有機(jī)高分子復(fù)合材料等便是針對(duì)散熱計(jì)策所要求所進(jìn)展的。(3)高頻化數(shù)據(jù)通信或畫(huà)像通信（傳真）等信息處理技術(shù)，是由于高頻化的結(jié)果，使信息的處理經(jīng)濟(jì)化。為了防止因高頻化引起的有機(jī)絕緣材料之絕緣特性低落，低介電因子、低介電缺失因子材料是進(jìn)展的重點(diǎn)。(4)價(jià)格的下降電子產(chǎn)業(yè)為堅(jiān)持產(chǎn)品售價(jià)以及性能雙方面在國(guó)際上具雄厚競(jìng)爭(zhēng)力，乃推行完全加大品質(zhì)治理，與降低成本的合理化及自動(dòng)化的制造方式。這種制造方式的合理化與減低制造成本的浪潮，對(duì)有機(jī)電子材料的阻礙專(zhuān)門(mén)大。過(guò)去使用金屬或玻璃密封的IC、晶體管等半導(dǎo)體零件的構(gòu)裝，大多差不多改為使用樹(shù)脂模制的構(gòu)裝方式，而構(gòu)裝內(nèi)的線路也由過(guò)去的使用金屬導(dǎo)線架的方式，改為載板方式，致力于提升連續(xù)性生產(chǎn)速率、降低生產(chǎn)成本。(5)產(chǎn)品環(huán)保綠色化、難燃化耐燃化的要求是社會(huì)大眾對(duì)愛(ài)護(hù)電氣電子機(jī)器的使用者安全之要求，無(wú)鹵化、無(wú)鉛材料的開(kāi)發(fā)，使得環(huán)保議題有了較明確的方向，而制程中如何降低原物料不必要的消耗，嚴(yán)控溶劑的使用量，減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生，回收、再利用、再循環(huán)，成為業(yè)界能否有效節(jié)約能源，降低環(huán)境沖擊，使有限的材料資源得到