封裝測試
半導體封測產業2019下半年緩步復甦
根據TrendForce旗下拓墣產業研究院研究,2019年第三季受惠於記憶體價格跌勢趨緩及手機銷量漸有回升等因素,帶動全球封測產業出現止跌回穩的跡象。2019年第三季全球前十大封測業者營收預估為60億美元,年增10.1%,季增18.7%,整體市場已逐漸復甦。除京元電與頎邦表現維持穩健之外,日月光、江蘇長電、通富微電及天水華天營收也恢復年增走勢。
拓墣產業研究院指出,龍頭大廠日月光2019年第三季營收為13.21億美元,年增0.2%。上半年受到中美貿易戰及匯率波動影響,營收相較2018年上半年跌幅達8.9%,第二季甚至出現雙位數下滑,但自第三季開始,日月光在5G通訊、汽車及消費型電子封裝需求等成長力道帶動下,營收表現逐漸回穩。排名第二的艾克爾第三季營收為10.84億美元,在消費型電子與車用市場需求回溫的引領下,衰退幅度相較上半年已逐漸收斂。
觀察中國封測三雄江蘇長電、通富微電與天水華天2019年第三季營收表現,江蘇長電排名維持第三,通富微電與天水華天維持第六及第七位。雖然受到上半年中美貿易摩擦以及整體中國經濟增速趨緩等因素影響,營收表現不佳,但隨著貿易情勢逐漸緩和以及消費型電子需求漸有回升,衰退幅度已略為縮減甚至由負轉正。
值得一提的是,京元電與頎邦於2019年第三季營收表現亮眼,排名分別維持在第八與第十位。京元電主要成長動能來自5G通訊、CMOS影像感測元件及AI晶片等封裝需求,頎邦則因蘋果iPhone 11面板之薄膜覆晶封裝捲帶(COF)與觸控面板感測晶片(TDDI)技術的拉升,帶動營收維持成長。
整體而言,全球前十大封測廠雖然在2019年上半年受到中美貿易衝突、記憶體價格下跌及手機銷量衰退等因素拖累營收表現,但從第三季開始,隨著中美貿易僵局出現轉機,加上年底銷售旺季備貨需求增溫,市場面逐漸復甦。拓墣產業研究院預期第四季整體封測營收可望逐步回穩,但全年度表現仍因上半年跌幅較深等因素,將呈現小幅衰退。
NI/蔚華結盟創造雙贏 半導體測試業務大有斬獲
美商國家儀器(NI)與蔚華在五月中宣布結盟後,短短三個多月內,雙方的合作已經有初步成果展現。深耕半導體設備市場三十餘年的蔚華,與NI在半導體測試機台領域進行深度合作,共同推出了針對市場需求所打造的標準化、可擴充的半導體測試解決方案,並在半導體景氣疲軟的2019年上半,協助NI在大中華區繳出了半導體市場營收翻倍的好成績。
NI台灣區總經理林沛彥表示,該公司的測試儀器在晶片設計/研發端,一直有相當不錯的市占率,但進軍晶片量產測試市場,則是在最近5~6年才開始。目前已經有許多整合元件製造商(IDM)採用NI的半導體測試設備進行量產測試,在IC設計公司方面,許多與無線通訊有關的IC設計大廠,也是NI半導體測試設備的客戶。
NI與蔚華宣布結盟數月後,在大中華區半導體測試設備領域繳出不俗的營運成績。圖左為NI台灣區總經理林沛彥,右為蔚華科技總經理高瀚宇。
接下來,NI的半導體測試業務要進一步擴張,必須要開始耕耘專業委外封測廠(OSAT)這個客戶族群。而當業務發展到這個階段,尋找專業夥伴是非常關鍵的,因為OSAT跟IDM或IC設計公司不同,IDM或IC設計公司只要測試自己的產品,但OSAT應對的是來自各家晶片廠的測試訂單,測試需求十分多元化。而且,因為OSAT廠的測試線運作是不中斷的,需要極大的工程團隊支援能量,這是目前NI的組織架構無法滿足的。
深耕半導體設備市場至今已有32年歷史的蔚華,擁有非常強大的工程支援團隊,並在OSAT業內廣獲客戶信賴。另一方面,蔚華對OSAT客戶群的需求也有很深的理解,因此在五月雙方宣布結盟後,蔚華協助NI重新檢視了既有的半導體測試設備產品線,並共同打造出標準化、可擴充的半導體測試解決方案。此方案確實打中OSAT客戶的需求,也讓NI跟蔚華在OSAT市場取得好的開始。
蔚華總經理高瀚宇則認為,該公司與NI的合作,確實有助於在OSAT市場創造雙贏局面。OSAT業者不只要測試機台,還需要探針、探針卡與大量的應用工程師支援,而這些都是蔚華能提供的價值。
蔚華與NI結盟後,將NI的測試機台搭配蔚華的分類機、探針、探針卡等經銷產品,組成完整的測試系統,可為台灣及大中華區半導體產業提供更多元且具競爭力的解決方案。尤其,NI在射頻相關測試領域具領導地位,雙方合作將以此為起點,逐步擴大至其他類比或混合訊號IC測試範疇。
專注在類比、射頻跟混和訊號測試,是NI進入半導體測試領域以來一直採取的產品發展策略。與目前市場上已經存在的數位晶片測試機台相比,NI提供的測試儀並沒有明顯的差異化,但如果晶片廠或OSAT業者想用數位晶片測試機台來進行類比或射頻測試,額外衍生的成本將非常高昂。這正是NI決定專注在類比/混訊跟射頻的原因,在這類測試領域,NI的測試方案有非常明顯的性價比優勢。
也因為NI的測試機台鎖定類比跟射頻測試,不做處理器跟記憶體晶片測試,因此在記憶體價格大跌,拖累整個半導體產業成長之際,NI的半導體測試業務並未受到影響。相反的,隨著5G、物聯網等應用興起,市場對射頻、混合訊號測試的需求明顯增加,為NI相關業務的成長創造出更大空間。而NI與半導體設備老牌代理商蔚華的合作,料將讓NI在半導體測試設備市場上,取得更多火力支援。
NI搶食半導體測試商機 SystemLink大力助攻
美商國家儀器(NI)近年來大力推動組織跟業務調整,希望在新的測試領域找到未來的成長動能,半導體測試則是備受該公司重視的新垂直市場之一。也因為如此,NI近期針對半導體測試設備所需的軟硬體,頻頻推出新的解決方案。
繼月前和半導體設備大廠東京威力科創(Tokyo Electron)、探針卡大廠FormFactor及機械手業者Reid Ashman合作推出適合5G毫米波元件量產使用的晶圓測試系統後,近日NI又和Tessolve與Johnstech展示mmWave 5G封裝測試解決方案。本解決方案能因應與 5G mmWave 封裝零件測試的相關技術挑戰,有助降低成本,也可讓生產mmWave 5G IC的半導體製造商降低上市時間延遲的風險。
NI、Tessolve與Johnstech合作展示的四核心站台mmWave 5G IC封裝零件測試解決方案,內含由Tessolve設計與製造的mmWave介面卡,以及由Johnstech設計的mmWave連接器,最高額定頻率可達100GHz。
Tessolve執行長Raja Manickam表示,該公司與NI密切合作,並充分利用其新型mmWave儀器,以協助客戶快速地在市場上推出其mmWave 產品。此方案的關鍵要素是NI半導體測試系統(STS)。展示的其中一部分包括多點mmWave測試STS設定,此設定已針對5G功率放大器、波束賦形器與收發器進行最佳化。其中顯現的一項重要優勢是模組式特性,可藉由搭配模組化mmWave Radio Head以重複使用軟體與基頻/中頻(IF)儀器,滿足目前與日後的mmWave頻帶測試需求。
Johnstech執行長David Johnson指出,5G mmWave的市場機會正迅速成長,該公司已有參與多項mmWave測試專案的經驗。與 NI合作,讓該公司在此領域內發現更多機會,特別是在製造測試的部分,因為NI提供了優異的mmWave量測作業與ATE測試速度。
除了頻頻與各家半導體製造、測試設備結盟,合推新的硬體測試系統外,NI在相關軟體的布局也越來越完整。除了已經推出多年的TestStand之外,近日又發表了新的SystemLink軟體工具。SystemLink軟體為連結的裝置、軟體與資料提供了集中化的網路架構管理介面,大幅提升運作效率與生產力。 SystemLink一方面可搭配LabVIEW、TestStand等NI自家的解決方案,另一方面則提供開放式架構,可整合多種第三方軟體與硬體技術。
SystemLink對於生產基地分散在全球各地的半導體IDM跟專業封測廠(OSAT)來說,是一項管理上的利器。藉由SystemLink,測試廠可以輕鬆掌握分散在世界各地的測試機台運作狀況,將測試機台的產能利用率大幅提高,並且簡化相關軟體部署、升級的作業流程。此外,藉由SystemLink,測試廠亦可對機台進行遠端診斷,降低機台停擺的時間。
對於IC設計業者來說,SystemLink亦可協助打破資料孤島(Data Silo)所衍生的種種問題。IC設計公司雖然未必有封測產線,但在晶片Tape out,試產的晶圓樣本回到IC設計公司後,IC設計公司通常還是會購置一套自動化測試設備(ATE),對晶圓進行種種分析跟工程測試。然而,ATE產出的實際測試資料,跟EDA或模擬工具產生的資料並不互通,形同兩座資料孤島,因此設計驗證/模擬工程師跟晶片測試工程師,常常會在資料分析上遇到許多麻煩。SystemLink的開放架構有助於解決這個問題,加快晶片前期測試的速度。
協作機器人泛用性高 UR在台聚焦半導體/電子製造
目前工業機器人重點發展聚焦在汽車工業、電子製造及金屬零件三大產業,而中國是現今全球最大的市場;但台灣作為電子零件製造重鎮,對於機器人的需求也名列前茅。以人機協作為主要產品訴求之一的協作機器人大廠Universal Robot(UR),在2018年底小幅改組,將台灣從東北亞區劃歸大中華區之後,接下來的業務推展,將聚焦在電子製造與半導體製造上。
UR大中華區總經理蘇璧凱(Adam Sobieski)表示,根據IFA數據,2017年台灣工業機器人的市場排名為全球第六,光是2017年就導入了7,300台。以2018年機器人使用密度而言,台灣也位列全球第八。
他特別指出協作型機器人應用在台灣半導體產業上的潛能,由於Universal Robots可以完全符合台灣半導體產業無塵室應用的需求,無論是協助晶圓製造、封裝測試等,Universal Robots都十分看好台灣市場的成長空間。UR台灣區業務經理張仁銘則透露,目前UR的機器手臂,已經進駐許多台灣封裝測試廠的生產線。
蘇璧凱說明,自動化並不局限於傳統製造業,而是適用於所有行業。綜觀 Universal Robots目前客戶產業別,從電子零件、金屬零件、汽車工業,到生醫藥廠、科研機構,甚至是食品、家具、玩具等製造商應有盡有。
協作型機器人較傳統工業機器手臂更具彈性,其快速設定、能在較小空間中作業、且經安全評估後,能與人協作無須裝設保護柵欄等特性,都能協助企業快速適應自動化生產流程,進而助力企業迅速回收成本。其中Universal Robots協作型機器人獨有的各關節正負360度旋轉能力,搭配靈活的安裝位置(可懸掛、可側裝)等特性,為企業主的生產應用增添更多彈性。
這些特性對於目前仍使用大量人工作業的SMT後段組裝生產線來說,是很有吸引力的。因為UR的手臂可以和人類作業員並肩工作,並且在狹小的工位上靈活運動,執行取放主機板、鎖螺絲等組裝作業。目前使用人力越多的生產線,越適合使用UR的機器手臂。
面對快速變動的市場環境,蘇璧凱認為以人為本、更彈性化的生產流程,絕對是未來的工業趨勢。不論企業規模,許多企業主都已意識到,必須導入能適應生命週期越來越短的製造設備。許多企業也正著力於減少廠房空間,降低工作的複雜性以提升生產效率,人與機器共同協作將是所有產業的發展趨勢。Universal Robots的協作型機器人符合安全、彈性等需求,是許多企業主的導入首選。