IC 載板
Integrated Circuit Substrate (IC 載板)
時間軸
- 2026 年:
- 隨著 AI 晶片封裝面積擴大、高階 ABF 載板層數增至 > 20 層,加上 原材料供應、部分轉單效應,台日載板三雄迎來 高階產能供不應求、報價上行 週期。
- 2024 年:
- 消費性電子市場經歷長達 2 年的去庫存低潮,一般型 BT 載板、中低階 ABF 產能利用率 觸底後逐步復甦,晶片大廠加速向 3D 封裝、玻璃基板 研發過渡。
- 2020~2022 年:
- 因疫情期間 遠距辦公、雲端運算、高運算晶片需求 爆發,ABF 載板爆發史上最大缺貨潮,國內外大廠如:欣興、南電、景碩、味之素 等紛紛宣布巨額資本支出擴產。
- 1990 年代末:
- 隨著半導體製程進步至 BGA (球柵陣列)、FC (覆晶封裝) 封裝,傳統金屬導線架無法承載 過多導腳、細間距 需求,IC 載板正式崛起成為主流高密度封裝基材。
概念股
| 供應鏈位階 | 產業鏈角色 | 公司 | 核心產品、業務 | 產業競爭利基、護城河 |
|---|---|---|---|---|
| 上游原材料 | 絕緣增建膜、樹脂 | 味之素 | ABF (Ajinomoto Build-up Film) 增建膜材料 | 全球高階 ABF 載板膜材市佔率近 90%,為先進封裝不可或缺的壟斷性基材 |
| 銅箔基板、特殊玻纖 | 台光電 | 高階無鹵素、高頻高速 CCL 銅箔基板 | AI 伺服器、高階封裝基材 市佔領先,具備極佳耐熱、超低損耗介電特性 | |
| 特殊化學品、雷射鑽孔 | 昇貿 | 半導體封裝錫膏、焊接材料 | 提供高密度封裝所需之 超細顆粒焊料、先進連接材料 | |
| 中游製造商 | 高階 ABF、BT 載板 | 欣興 | AI 晶片、GPU、CPU 用高層數 ABF 載板 | 全球 IC 載板產值龍頭,與 國際 AI 巨頭 深度合作高階 CoWoS 封裝基板 |
| 南電 | 網通、高速運算、車用 ABF/BT 載板 | 台塑集團奧援,在高階網通 ASIC 載板、多層板技術開發 具備高良率 | ||
| 景碩 | 智慧手機 AP 晶片 BT 載板、高頻記憶體、ABF | 和碩集團成員,於行動裝置 BT 載板市佔極高,並持續擴大 AI 高層板產能 | ||
| 日本高階載板大廠 | 揖斐電 | 國際 GPU/CPU 晶片廠頂級封裝 ABF 載板 | 全球技術位階最高之載板供應商,長期掌握 Nvidia、Intel 最尖端高層板訂單 | |
| 下游晶片、封測 | 先進封裝、晶圓代工 | 台積電 | CoWoS、SoIC 等先進封裝、中介層整合 | 全球晶圓代工、先進封裝 霸主,主導高階 ABF 載板、矽中介層 之最終組裝規格 |
| 封測大廠 | 日月光投控 | FC-BGA、SiP、2.5D/3D 先進封裝測試 | 全球 OSAT 龍頭,大量採購載板進行各式高密度 IC 晶片之最終封裝、測試 |
美股、海外
- 味之素:掌握全球絕大多數 ABF 積層膜原材料供應,技術專利密不透風,為半導體高階封裝最關鍵的上游咽喉。
- 揖斐電:日本高階載板領導品牌,專注於 極高層數、超大面積 AI 晶片封裝基板,為美系運算晶片大廠核心首選供應商。
台股
- 欣興:全球 IC 載板規模領頭羊,產能配置多元,且在 AI 加速器高階 ABF 載板領域具備極強 競爭力、量產良率。
- 南電:專注於 高階網路通訊晶片、高效能運算載板 之製程優化,客戶涵蓋一線美系 IC 設計巨頭。
- 景碩:穩居全球前列之 BT 載板領導廠商,受惠於 記憶體、行動晶片 規格升級,同時加速 ABF 高階產能轉型。
- 台積電:雖非載板製造商,卻是定義 先進封裝 (CoWoS/CoPoS) 下單規格、檢驗載板品質標準 的絕對核心掌控者。
定義
- 核心定義:IC 載板是連接 矽晶片 (Die)、印刷電路板 (PCB) 的中介承載基板,主要負責導通晶片高密度的微小接點線路至外圍 PCB 的較大導腳間距,同時兼具 物理保護、散熱傳導、訊號完整性維持 的功能。
- 先進封裝關鍵樞紐:在 2.5D、3D 小晶片 (Chiplet) 封裝架構下,數個不同功能、製程 的裸晶必須先高密度堆疊在 矽中介層 (Silicon Interposer)/封裝基板 上,再經由 超多層數、精細線寬 的 IC 載板傳遞對外訊號,載板的 良率、產能 直接決定了頂級 AI 晶片的出貨速度。
材料分類與技術差異
- 依 原材料、應用場景,IC 載板主要分為以下類別:
- ABF 載板 (Ajinomoto Build-up Film):採用味之素增建膜作為絕緣層。硬質半液態膠膜可透過 雷射鑽孔、鍍銅工藝 做到低微米等級的極細線寬線距。適合高層數、大面積封裝,主要用於 CPU、GPU、AI 加速器 等高效能運算晶片。
- BT 載板 (Bismaleimide Triazine):採用玻璃纖維複合樹脂。剛性、平整度 優異,耐熱佳且防潮,不易在 多次熱循環、打線 (Wire Bonding) 過程中變形,廣泛應用於 智慧手機 AP、記憶體、通信晶片 等中小型消費性電子封裝。
- MIS 載板:預包封多層結構,線寬最細但散熱差,主要用於高密度小型晶片。
- TBF 載板:台灣研發之增層薄膜,韌性佳、交期快、碳足跡低,目標替代日系 ABF 膜材。
- 技術指標比較:
- 線寬/線距 (精細度):MIS < ABF < BT
- 散熱性:ABF > MIS
- 集成度:ABF > BT
- 應用難度:MIS > ABF > BT
- 產值、資本門檻:高階 ABF 載板常需製作 16~24 層 的高難度積層板,且因為面積擴大 (如:> 100mm x 100mm),單片良率隨 面積、層數 呈指數性下降,需要 龐大的無塵室資本支出、長達數年的良率調校期。
AI 晶片封裝升級對載板的挑戰、展望
- 面積、層數 雙重膨脹:現代 GPU、AI ASIC 為了整合更多 HBM (高頻寬記憶體)、運算核心,載板面積已達傳統晶片的 > 3~5 倍,層數 > 20 層,這導致單片載板消耗的機台加工時間 (Takt Time) 暴增,實質產能被大幅消耗。
- 翹曲控制、散熱極限:在 超大面積、反覆高溫回流焊 (Reflow) 過程中,載板、矽晶片 之間的熱膨脹係數 (CTE) 不匹配極易產生 翹曲、微裂紋,廠商必須持續導入新型低熱膨脹係數介電材料,甚至向下一代玻璃核心基板 (Glass Core Substrate) 技術演進。