载板是什么、PCB载板是什么!

本文摘自微信公众号《半导体产业观察》，原件为《左撇子招牌》，作者HQ杨。

1.半导体产业链

1.1半导体

半导体是指导电性介于良导电体与绝缘体之间，利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子元器件。半导体是一种重要的电子元器件，是电子信息产业的基础，也是衡量一个国家（或地区）技术水平的重要标志之一。在电子产品整机中半导体产值约占20%，居细分市场份额第一。

一般广义概念上的半导体包括四类：集成电路（占半导体总产值4086.91亿美元的83.2%）、光电子器件（8.4%）、分立器件（5.3%）、传感器（3.1%）。集成电路又包括四类：微处理器（占半导体总产值的15.5%）、存储器（30.1%）、逻辑器件（24.8%）、模拟器件（12.9%）（数据来源：WSTS，2017年11月28日）。在狭义概念上，通常把集成电路等同于半导体（本文中的半导体也专指集成电路，后文也将以此展开论述）。

1.2半导体产业链

半导体的制作技术复杂，资金投入巨大，产业链长，结构专业化高，属典型的技术、资金密集型产业。一般根据半导体的制作流程（设计→制造→封测）将半导体产业分为半导体设计业、半导体制造业和半导体封测业三个子产业群。有时，在考虑半导体产业链时，会将最上游的设备、原材料等厂商计入在内，称为泛半导体产业链。图1是全球泛半导体产业链产值分布图，包含材料、设备、EDA、IP/服务（知识产权供应商，收取基本授权费和版税）、半导体设计、半导体制造、封装测试（简称封测，以下用简称）、IDM（集成器件制造商）。

1.3半导体产业链的业务模式

根据目前半导体产业的商业模式，可以分为两大类：IDM（Integrated Device Manufacture，集成器件制造商）和垂直分工模式（半导体设计、制造和封测）。1987年TSMC（台湾积体电路公司，简称台积电）成立前，只有IDM一种模式（自1958年德州仪器开始），此后，半导体产业的专业化分工成为一种趋势。

根据各厂商的具体功能可以细分为：IDM（集成器件制造商：涉及半导体整个产业链，从半导体设计、制造，直至封测，典型如英特尔等）、Fabless（半导体设计商：专注于半导体设计，也称作芯片设计，如苹果、高通、联发科、海思、展讯等）、Foundry（半导体制造商：专注于半导体制造，常称作晶圆制造代工，为Fabless和IDM（委外订单）提供代工服务，如台积电、联电、中芯等）、Packaging（包括Assembly & Test，半导体封测商：专注于封装与测试，也称作封测代工（OSAT，Outsourced SemiconductorAssembly and Test），为Fabless和IDM（委外订单）提供封测服务（如日月光、安靠、长电、通富等。2017年封测代工占全球半导体封测总产值的52%，IDM占48%）、多元化制造商（从事以上两种及以上业务，如三星电子，它既是IDM，又从事Foundry），具体参见图2。

2017年全球前十大半导体营收排名见表1（其中，IDM有8家，Fabless有2家（高通、博通）），2017年全球前十大Fabless公司营收排名见表2，2017年全球前十大封测公司营收排名见表3（因以下数据来自不同机构的数据，故有所差异）。

具体看半导体封测，它包含封装和测试两步，封装是指将晶圆加工得到独立芯片的过程，测试则是对封装后的产品进行性能测试以确保其功能的完整性。

半导体封装有多种形式，按材料分为：金属封装、陶瓷封装、金属-陶瓷封装、塑料封装；按密封性分为：气密性封装、非气密性封装；按外型/尺寸/结构分为：引脚插入式（SIP（注：为Single Inline Package，非下文的SiP）、DIP、PGA类）、表面贴片式（SOP、QFP类）、表面封装式（BGA类）等。

BGA类封装技术含量相对较高，常见的封装形式有BGA（Ball Grid Array，球栅阵列封装）、PBGA（Plastic Ball Grid Array，塑料型球栅阵列封装）、CSP（Chip Scale Packaging，芯片级封装，或者FBGA，Fine-pitch Ball Grid Array，精细间距球栅阵列封装）、SiP（System in Package，系统级封装）、MCM（Multi Chip Module，多芯片模组）、MCP（Multi Chip Package，多芯片叠层封装）、一般的FCCSP（Flip Chip Scale Package，覆晶封装（条状），或者倒芯片封装）、FCBGA（Flip Chip Ball Grid Array，倒芯片封装（颗状））、3D（PoP（Package on Package，堆叠封装）、TSV（Through Silicon Via，硅通孔））、WLP（Wafer level Package，晶圆级封装）、PLP（Panel level Package，板级封装）等。其一般的封测过程为：来自晶圆前道工艺的晶圆（Wafer）通过划片工序后，被切割为小的晶片（Die），然后将切割好的晶片贴装到相应的载板（Substrate，也有称作基板，不建议使用基板这个容易引起混淆的名称）或引线框架（Lead Frame）上，再用超细的金属导线（金、铜等）或导电性树脂将晶片的接合焊盘（Bond Pad）连接到载板或引线框架的相应引脚（Lead），并构成所要求的电路（倒芯片封装技术则用焊料凸点相连）；然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，塑封之后，进行后固化（Post Mold Cure）、切筋和成型（Trim & Form）、电镀（Plating）及打印等工艺（注：PLP与前述工艺有所不同）。封装完成后进行成品测试，通常经过入检（外观检查）、测试（性能测试）和包装等工序，最后入库出货。

综上，载板的客户源自IDM和封测商（实际源自Fabless）。对于客户为封测商，一般是封测商拥有采购载板的权利（包括供应商认定、价格、交货期、份额、付款周期、质量问题处理等）；但也有少部分Fabless拥有采购载板的权利，封测商负责封测。

2我们的同行是谁？——全球半导体封装载板市场格局分析

2.1半导体封装载板相关概念

业界一般将半导体封装载板分为两大类：成品为颗状（Unit base，积层采用ABF材料）的FCBGA载板（Flip Chip Ball Grid Array）、条状（Strip base）的BGA载板（Ball Grid Array）。FCBGA种类单一，常见层数为4-16层，主要应用在PC（如CPU、Chipset、GPU等）。BGA种类繁多，常见层数为1-10层，主要应用在手机（如AP主处理器、BB基带、RF射频类、PMIC电源管理类等）。

常见的BGA有BOC（Board on Chip）、PBGA（Plastic Ball Grid Array）、CSP（Chip Scale Packaging，也称作FBGA（Fine-pitch Ball Grid Array））、Memory Card、SiP（System in Package）、FCCSP（Flip Chip Ball Grid Array）等。其中FCCSP种类较为繁多，包括入门级FCCSP（Tenting/MSAP工艺）、一般FCCSP（SAP工艺）、ETS（Embedded Trace Substrate，或者称作EPP，Embedded Pattern Process）、EPS（Embedded Passive Substrate）、EAD（Embedded Active Device）、PLP（Panel level Packaging）等。

2.2全球载板主要制造地及主要制造商现状分析

根据2017年的统计数据，目前全球载板的市场容量约为73亿美元，量产公司近30家。从生产地来看，全球载板主要在日本、韩国、中国台湾三地生产（79%），中国内地等国家、地区有少量生产；从制造商归属国来看，全球载板主要为中国台湾（38%）、日本（26%）、韩国（28%）制造商，约占全球93%的份额，见表4。

2017年全球前十大载板公司如表5所示。从表中可以看出，载板公司基本上都是PCB产品多元化，即，非从事单一的载板业务（唯一例外的是日月光材料（仅从事BGA载板制造），主要是由于该公司的母公司从事的是封测代工服务）。

表4全球载板制造分布表（估）

表5 2017年全球前十大半导体封装载板公司营收额排名表

单位：亿美元

数据来源：年报及作者预估

2.2.1日本

长期以来，日本代表着全球高端PCB（特别载板）的制造水平和引导着全球PCB的发展方向，但近年来，由于其市场策略、价格水平，削弱了其竞争力。当前日本主要的载板制造商有Ibiden、Shinko、Kyocera、Daisho、MGC-JCI（逐步退出）、Eastern（已被韩国的Simmtech收购）等。

Ibiden揖斐电：

揖斐电成立于1912年，开始从事的是碳化物的生产和销售，后逐步扩大业务，进入了电化学、住宅建材、陶瓷、电子等领域。现有员工14290名。2017财年，它的营收额为3004亿日元（约26亿美元）。目前的主要业务包括PCB（2017财年，营收额为115.6亿日元（约10亿美元,其中载板约占7.5亿），占38.5%）、陶瓷制品（占37.7%，具体为柴油微粒过滤器、特殊碳素、纤细陶瓷制品、陶瓷纤维）、其他类（室内材料等，占23.8%）。

PCB产品包括HDI、BGA和FCBGA，FCBGA技术一直称冠全球。目前揖斐电在日本、菲律宾、马来西亚、中国内地共有7个生产基地，具体为：日本岐阜县大垣市4个：大垣厂（FCBGA）、大垣中央厂（FCBGA）、青柳厂（HDI）、河间厂（FCBGA），菲律宾厂（FCBGA）、马来西亚槟榔屿厂（HDI），北京厂（HDI）。

Shinko新光电气：

新光电气成立于1946年9月，现有员工4838名，归属于富士通集团，富士通占新光电气50％的股份。主要产品包括：载板（BGA和FCBGA）、引线框架、封测、电子元器件等。2018年4月，公司决定投资1.9亿美元新建载板产线扩充产能20%。2017财年，它的载板及封装营收额为849.23亿日元（约7.4亿美元，其中载板约5.6亿）。

Kyocera京瓷：

京瓷成立于1959年4月，是全球领先的电子零部件（包括汽车等工业、半导体、电子元器件等）、设备及系统制造公司（信息通信、办公文档解决、生活与环保等），京瓷集团有265家公司，员工人数75940名。2017财年，整个集团的营收额为15770.39亿日元（约137亿美元））。

京瓷的PCB，包括有机载板（BGA、FCBGA）、HDI、高层数板、陶瓷基板等。2017财年，它的PCB营收额约6.6亿美元，其中载板约3亿。

2.2.2中国台湾

2006年中国台湾第一次PCB产值超过日本，居全球第一；之后在规模上，一直领跑全球的PCB产业。当前，台湾主要的载板制造商有Unimicron、Nanya PCB、Kinsus、ASE Material、Boardtek先丰、Subtron旭德（欣兴持股30%）、ZDT臻鼎（制造在秦皇岛）、PPt恒劲（C²iM^®）等。

Unimicron欣兴：

欣兴成立于1990年，联电为最大股东，2001年合并群策电子、恒业电子，2002年合并鼎鑫电子，2009年合并全懋，2011年收购德国Ruwel 100%的股权和日本Clover75%的股权。产品包括PCB（其中，多层板占15%、FPC占5%、HDI占35%、载板占45%）、连接器等。

目前欣兴在全球共在4个国家/地区建有13个工厂，其中台湾6个（合江厂、合江二厂生产HDI和背板，芦竹二厂、芦竹三厂生产HDI，山莺厂生产HDI、BGA和FCBGA，新丰厂生产BGA和FCBGA），中国内地5个（昆山欣兴同泰生产FPC及组装，昆山鼎鑫生产多层板和HDI，深圳联能生产HDI和背板，苏州群策生产BGA、黄石欣益兴生产多层板和HDI），日本北海道的Clover生产多层板和HDI，德国Geldern的RUWEL生产多层板和HDI。

2017财年，它的营收额为649.92亿元新台币（约22.4亿美元，其中载板约9.9亿，产值位列全球第一）；在整个载板中，FCBGA占营收的53%，FCCSP占17%，一般BGA占29%。

Nanya南亚：

南亚电路板原为台塑集团旗下南亚塑料的PCB事业部（始于1985年），于1997年10月独立。它的PCB产品主要包括BGA、FCBGA、HDI和多层板。它在台湾、昆山建有PCB工厂，其中，台湾工厂主要从事中高端BGA、FCBGA的生产（桃园芦竹一、二、五、六、七厂、新北市树林八厂），昆山工厂（一、二厂）主要从事多层板、HDI和中低端BGA的生产。2010年以前，南亚主要承接来自日本NGK前段的英特尔订单（南亚负责前段制程生产、NGK负责后段），NGK自2010年3月底起停止供货给英特尔后，南亚直接承接英特尔订单（于2010年6月底通过英特尔的全制程认证）。

南亚电路板现有员工12072人。2017财年，它的营收额为266.23亿元新台币（约9.0亿美元,其中载板约5.9亿）。其中，FCBGA约42%，BGA约24%，HDI及其他约34%。

Kinsus景硕：

景硕成立于2000年9月，为华硕投资。它的PCB产品主要包括BGA、FCBGA、HDI、FPC和多层板（其中载板占营收的80%以上）。它在台湾、苏州建有工厂，其中，台湾工厂主要从事中高端BGA、FCBGA等的生产（石磊厂BGA，清华厂FCBGA、BGA，杨梅厂FPC，新丰厂FCBGA、BGA），苏州工厂主要从事多层板、HDI和中低端BGA的生产。2017财年，它的营收额为223.35亿元新台币（约7.5亿美元,其中载板约6.2亿。

ASE Material日月光材料：

ASE Material（或称作ASEE，日月光电子）为全球最大的半导体封测商日月光集团旗下载板制造公司，它在台湾高雄、上海、昆山建有工厂，主要产品为BGA载板，包括BOC、FBGA、PBGA、Memory Card、FCCSP等。2017财年，它的载板营收额约2.9亿美元。

2018年3月，日月光与TDK合资15亿元新台币（约0.5亿美元）在台湾高雄正式成立日月旸电子股份有限公司（ASE Embedded Electronics）；将来日月旸电子将采用TDK授权的SESUB（Semiconductor Embedded in SUBstrate）技术制造埋入式载板。

2.2.3韩国

韩国的载板公司数量较多，这主要归功于近年来韩国快速发展的半导体以及消费电子产业；但单个PCB公司的规模较小。当前，韩国主要的载板制造商有SEMCO、Simmtech、Daeduck、LG Innotek、KCC（Young Poong旗下）、Cosmotech、HDS等。

SEMCO三星电机：

三星电机成立于1973年，属三星集团，是全球排名前列的的电子元器件制造公司。主要业务包括PCB、积层陶瓷电容、摄像头模组、WiFi模组等。其PCB产品包括HDI、刚-挠性结合板、BGA和FCBGA，公司自2015年起全力开发PLP封装技术。目前共有5个工厂：韩国釜山厂生产HDI、刚-挠性结合板和FCBGA，韩国世宗厂生产BGA，韩国天安厂生产PLP，中国昆山厂生产HDI，越南厂生产HDI和刚-挠性结合板。2017财年，它的PCB营收额为14694亿韩币（约13.5亿美元,其中载板约6.6亿）。

Simmtech信泰：

信泰成立于1987年，它的产品主要包括HDI和BGA载板。它在韩国清州、日本茅野、中国西安建有PCB工厂（韩国：HDI和BGA，日本：BGA（原Eastern工厂），西安：HDI）。2017财年它的营收额为8116亿韩币（约7.5亿美元,其中载板约5亿）。

Daeduck大德：

大德成立于1965年1月，是韩国最早的PCB制造企业。旗下有两家PCB公司：Daeduck GDS和Daeduck，Daeduck GDS的产品主要包括多层板、FPC和HDI，Daeduck的产品包括高层板、HDI和载板（BGA）。它在韩国、菲律宾和中国天津建有PCB工厂。2017财年两家PCB公司的营收额合计为9686亿韩币（约8.9亿美元）,其中载板约3.1亿。

2.2.4中国内地

中国内地的载板起步较晚，第一家实现量产BGA载板的公司于2002年正式投产，为当时属港资美维科技集团的上海美维科技公司（后被美资TTM收购）；第一家实现量产FCBGA载板的公司则于2016年2月正式投产，为属奥地利的奥特斯科技（重庆）有限公司。

目前，中国内地实现量产的BGA公司有昆山南亚、苏州欣兴、苏州景硕、秦皇岛臻鼎等台资，上海美维科技等美资，美龙翔、安捷利电子等港资，兴森快捷、深南电路、越亚、丹邦、东莞康源电子、普诺威电子等内资；实现量产的FCBGA公司则有重庆奥特斯1家。

笔者估算，2017年中国内地载板产出约11.5亿美元，占全球16%，已经占据一席之位；内资产出约3亿美元，占全球4%，未来成长空间很大。

2.3全球主要载板制造商产品市场布局分析

基于半导体封装载板实际制造的难易程度和市场规模、发展趋势（和常见的的分类完全不同），把载板分为以下三类：

（一）入门类：包括BOC、PBGA、CSP、SiP、简单的FCCSP（Tenting/MSAP工艺）等

（二）一般类：包括一般的FCCSP（SAP工艺）、ETS、EPS、一般的FCBGA（非CPU类）等

（三）高端类：包括复杂的FCCSP（EAD/PLP等）、复杂的FCBGA（CPU类）等

综上，制作图3所示的全球13家载板制造商核心产品布局图，供参考和指正。

图3 全球13家主要载板制造商核心产品布局图

（编辑：文文）