ฮอเร็กซ์ กรุ๊ป
March 11, 2021
ความต้องการชิปที่เพิ่มสูงขึ้นส่งผลกระทบต่อห่วงโซ่อุปทานบรรจุภัณฑ์ IC ทำให้กำลังการผลิตที่เลือกไม่เพียงพอประเภทบรรจุภัณฑ์ต่างๆส่วนประกอบหลักและอุปกรณ์
พบปัญหาการขาดแคลนบรรจุภัณฑ์ในช่วงปลายปี 2020 และได้แพร่กระจายไปยังภาคส่วนอื่น ๆขณะนี้มีจุดสำลักที่หลากหลายในห่วงโซ่อุปทานความจุของ Wirebond และ flip-chip จะยังคงแน่นตลอดปี 2021 พร้อมกับแพ็คเกจประเภทต่างๆอีกมากมายนอกจากนี้ส่วนประกอบสำคัญที่ใช้ในแพ็คเกจ IC ได้แก่ ลีดเฟรมและวัสดุพิมพ์ขาดตลาดล่าสุดไฟไหม้โรงงานผลิตวัสดุบรรจุภัณฑ์ในไต้หวันทำให้ปัญหาแย่ลงยิ่งไปกว่านั้นลวดผูกมัดและอุปกรณ์อื่น ๆ กำลังเห็นระยะเวลาในการจัดส่งที่เพิ่มขึ้น
โดยทั่วไปพลวัตในบรรจุภัณฑ์สะท้อนภาพความต้องการโดยรวมในธุรกิจเซมิคอนดักเตอร์ตั้งแต่กลางปี 2020 ตลาดเซิร์ฟเวอร์และโน้ตบุ๊กได้รับความนิยมมากขึ้นทำให้เกิดความต้องการชิปและแพ็กเกจต่างๆสำหรับตลาดเหล่านั้นอย่างมากนอกจากนี้การฟื้นตัวอย่างกะทันหันของภาคยานยนต์ทำให้ตลาดกลับหัวทำให้เกิดปัญหาการขาดแคลนชิปและความสามารถในการหล่ออย่างกว้างขวาง
การขาดแคลนในตลาดเซมิคอนดักเตอร์และบรรจุภัณฑ์ไม่ใช่เรื่องใหม่และเกิดขึ้นในช่วงวงจรที่ขับเคลื่อนด้วยอุปสงค์ในอุตสาหกรรม ICสิ่งที่แตกต่างคือในที่สุดอุตสาหกรรมก็เริ่มตระหนักถึงความสำคัญของบรรจุภัณฑ์แต่ความเปราะบางในบางส่วนของห่วงโซ่อุปทานบรรจุภัณฑ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัสดุพิมพ์ทำให้เกิดการป้องกันหลายอย่าง
ข้อ จำกัด ด้านซัพพลายเชนทำให้การจัดส่งล่าช้าไปบ้างแล้ว แต่ยังไม่ชัดเจนว่าปัญหาจะยังคงมีอยู่หรือไม่ไม่จำเป็นต้องพูดว่ามีความจำเป็นเร่งด่วนในการสร้างห่วงโซ่อุปทานบรรจุภัณฑ์ประการหนึ่งบรรจุภัณฑ์กำลังมีบทบาทมากขึ้นในอุตสาหกรรมทั้งหมดOEM ต้องการชิปที่เล็กลงและเร็วขึ้นซึ่งต้องการแพ็คเกจ IC ใหม่และดีกว่าพร้อมประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดี
ในขณะเดียวกันบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงก็กลายเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการพัฒนาการออกแบบชิประดับระบบใหม่ประโยชน์ด้านพลังงานและประสิทธิภาพของการปรับขนาดชิปจะลดน้อยลงในแต่ละโหนดใหม่และต้นทุนต่อทรานซิสเตอร์ก็เพิ่มสูงขึ้นนับตั้งแต่มีการเปิดตัว FinFETดังนั้นในขณะที่การปรับขนาดยังคงเป็นทางเลือกสำหรับการออกแบบใหม่ ๆ แต่อุตสาหกรรมกำลังค้นหาทางเลือกอื่นและการใส่ชิปที่แตกต่างกันหลายตัวในแพ็คเกจขั้นสูงก็เป็นทางออกหนึ่ง
“ ผู้คนตระหนักถึงความสำคัญของบรรจุภัณฑ์” Jan Vardaman ประธาน TechSearch International กล่าว“ มันยกระดับไปสู่การพูดคุยในระดับองค์กรใน บริษัท และ บริษัท เซมิคอนดักเตอร์แต่เราอยู่ในช่วงหัวเลี้ยวหัวต่อในอุตสาหกรรมของเราที่เราไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้โดยที่ห่วงโซ่อุปทานของเราอยู่ในสถานะที่ดี”
เพื่อช่วยให้อุตสาหกรรมได้รับข้อมูลเชิงลึกในตลาด Semiconductor Engineering ได้พิจารณาถึงพลวัตปัจจุบันในบรรจุภัณฑ์ตลอดจนซัพพลายเชนรวมถึงความจุบรรจุภัณฑ์และส่วนประกอบ
ชิป / บูมบรรจุภัณฑ์
มันเป็นการนั่งรถไฟเหาะในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในช่วงต้นปี 2563 ธุรกิจดูสดใส แต่ตลาด IC ลดลงท่ามกลางการระบาดของโรคโควิด -19
ตลอดปี 2020 ประเทศต่างๆได้ใช้มาตรการต่างๆเพื่อบรรเทาการระบาดเช่นคำสั่งซื้อที่อยู่ที่บ้านและการปิดกิจการความวุ่นวายทางเศรษฐกิจและการสูญเสียงานตามมาในไม่ช้า
แต่ในช่วงกลางปี 2020 ตลาด IC จะกลับมาอีกครั้งเนื่องจากเศรษฐกิจไม่อยู่ที่บ้านผลักดันให้เกิดความต้องการคอมพิวเตอร์แท็บเล็ตและทีวีในปี 2020 อุตสาหกรรม IC ได้สิ้นสุดลงด้วยสถิติสูงสุดเนื่องจากยอดขายชิปเพิ่มขึ้น 8% ในปี 2019 ตามการวิจัยของ VLSI
โมเมนตัมดังกล่าวได้ส่งต่อไปยังส่วนแรกของปี 2564 โดยรวมแล้วตลาดเซมิคอนดักเตอร์คาดว่าจะเติบโต 11% ในปี 2564 ตามรายงานของ VLSI Research
“ เราเห็นความต้องการอย่างมากเนื่องจาก IoT อุปกรณ์ล้ำสมัยและอุปกรณ์อัจฉริยะที่รองรับ 5G” Tien Wu ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายปฏิบัติการของ ASE กล่าวในการประชุมทางโทรศัพท์เมื่อเร็ว ๆ นี้“ ด้วยการประมวลผลประสิทธิภาพสูงระบบคลาวด์อีคอมเมิร์ซตลอดจนความหน่วงต่ำ 5G และอัตราข้อมูลสูงเราจึงเห็นแอปพลิเคชันสำหรับอุปกรณ์อัจฉริยะรถยนต์ไฟฟ้าและแอปพลิเคชัน IoT ทั้งหมดมากขึ้น”
ปีที่แล้วตลาดยานยนต์ซบเซาเมื่อเร็ว ๆ นี้ บริษัท ยานยนต์ได้เห็นความต้องการที่เพิ่มขึ้น แต่ตอนนี้พวกเขาเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนชิปในบางกรณีผู้ผลิตรถยนต์ถูกบังคับให้ปิดโรงงานที่เลือกไว้ชั่วคราว
ผู้จำหน่าย IC ที่มี fabs รวมถึงโรงหล่อไม่สามารถตอบสนองความต้องการในตลาดยานยนต์และตลาดอื่น ๆ ได้"สำหรับปฏิทินปี 2020 ส่วนใหญ่ fabs ทำงานด้วยอัตราการใช้งานที่สูงมากทั้งแบบ fabs 200 มม. และ 300 มม. ในทุกเทคโนโลยี" วอลเตอร์อึ้งรองประธานฝ่ายพัฒนาธุรกิจของ UMC กล่าว“ กลุ่มยานยนต์ไม่ได้ถูกแยกออกจากกัน แต่อย่างใดเนื่องจากกลุ่มและแอปพลิเคชันทั้งหมดดูเหมือนจะดำเนินไปด้วยอุปทานที่ จำกัดโรงงานยานยนต์หลายแห่งปิดโรงงานในช่วงครึ่งหลังของปีที่แล้วเนื่องจาก COVIDเราสังเกตเห็นซัพพลายเออร์เซมิคอนดักเตอร์สำหรับยานยนต์หลายรายลดหรือหยุดการสั่งซื้อในช่วงเวลาดังกล่าวหากคุณพิจารณาสิ่งนี้ควบคู่ไปกับแนวทางปฏิบัติด้านพื้นที่โฆษณาแบบลีนของอุตสาหกรรมยานยนต์สิ่งเหล่านี้อาจเป็นปัจจัยสนับสนุนให้เกิดการขาดแคลนรถยนต์เฉพาะที่เราเห็นในปัจจุบัน”
มีสัญญาณเตือนบางอย่าง“ เราเห็นความต้องการของซัพพลายเออร์เซมิคอนดักเตอร์สำหรับยานยนต์เริ่มผันผวนในช่วงต้นไตรมาส 2/2563จนกระทั่งในช่วงต้นไตรมาสที่ 4/2563 เราได้เห็นความต้องการของซัพพลายเออร์เซมิคอนดักเตอร์อัตโนมัติเริ่มกลับสู่ระดับความต้องการทั่วไปมากขึ้น” อึ้งกล่าว"ตามแนวโน้มทั่วไปเราเห็นการเติบโตที่ดีในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์ซึ่งครอบคลุมขอบเขตของเทคโนโลยีกระบวนการตั้งแต่อุปกรณ์ MOSFET แบบแยก 0.35 ไมครอนไปจนถึงผลิตภัณฑ์ ADAS ขนาด 28 นาโนเมตร / 22 นาโนเมตรและทุกสิ่งที่อยู่ระหว่างนั้นเช่นการควบคุมตัวถังและแชสซีระบบสาระบันเทิงและ WiFi.เราคาดว่าเนื้อหาเซมิคอนดักเตอร์สำหรับยานยนต์จะเติบโตอย่างต่อเนื่องในอนาคตอันใกล้”
ตลาดทั้งหมดนี้กระตุ้นให้เกิดความต้องการกำลังการผลิตบรรจุภัณฑ์และประเภทของบรรจุภัณฑ์วิธีหนึ่งในการวัดปริมาณกำลังการผลิตคือการดูอัตราการใช้กำลังการผลิตของโรงงาน
ASE ซึ่งเป็น OSAT ที่ใหญ่ที่สุดในโลกเห็นอัตราการใช้กำลังการผลิตโดยรวมของโรงงานเพิ่มขึ้นจาก 75% เป็น 80% ในไตรมาสแรกของปี 2020 เป็นประมาณ 85% ในไตรมาสที่สองของปีที่แล้วในไตรมาสที่สามและสี่อัตราการใช้บรรจุภัณฑ์ของ ASE อยู่ในระดับดีกว่า 80%
ในช่วงแรกของปี 2564 ความต้องการกำลังการผลิตบรรจุภัณฑ์โดยรวมยังคงแข็งแกร่งโดยมีอุปทานที่ตึงตัวในบางกลุ่ม“ เราเห็นว่ากำลังการผลิตค่อนข้างแน่นทั่วทั้งกระดาน” ปราสาดดอนด์รองประธานของผลิตภัณฑ์ Wirebond BGA ของ Amkor กล่าว“ ตลาดปลายทางส่วนใหญ่ยกเว้นยานยนต์ยังคงแข็งแกร่งตลอดปี 2020 ในปี 2564 เรายังคงเห็นความแข็งแกร่งในตลาดเหล่านั้นและยานยนต์ก็ฟื้นตัวเช่นกันดังนั้นการตอบกลับอัตโนมัติจึงเป็นการเพิ่มขีด จำกัด ด้านความจุอย่างแน่นอน”
คนอื่น ๆ รวมถึงผู้จำหน่ายบรรจุภัณฑ์บนฝั่งก็เห็นความต้องการที่เพิ่มขึ้นเช่นกัน“ กำลังการผลิตบรรจุภัณฑ์ของรัฐดูเหมือนจะทรงตัว” โรซี่เมดิน่ารองประธานฝ่ายขายและการตลาดของ Quik-Pak กล่าว“ ทุกคนทำในสิ่งที่ทำได้เพื่อจัดการกับความต้องการที่เพิ่มขึ้น”
Wirebond ปัญหาการขาดแคลนตะกั่ว
มีแพ็กเกจ IC ที่แตกต่างกันมากมายในตลาดแต่ละประเภทมีเป้าหมายสำหรับแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน
วิธีหนึ่งในการแบ่งกลุ่มตลาดบรรจุภัณฑ์คือตามประเภทการเชื่อมต่อซึ่งรวมถึงลวดบอนด์ฟลิปชิปบรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์ (WLP) และช่องทางผ่านซิลิคอน (TSV)การเชื่อมต่อระหว่างกันใช้เพื่อเชื่อมต่อหนึ่งดายกับอีกอันในแพ็คเกจTSV มีการนับ I / O สูงสุดตามด้วย WLP, ฟลิปชิปและไวร์บอนด์
บางส่วน 75% ถึง 80% ของแพคเกจในปัจจุบันขึ้นอยู่กับการเชื่อมลวดตามข้อมูลของ TechSearchการพัฒนาย้อนกลับไปในปี 1950 เครื่องเชื่อมลวดจะเย็บชิปหนึ่งไปยังชิปหรือวัสดุพิมพ์อื่นโดยใช้สายไฟเส้นเล็ก ๆการเชื่อมแบบลวดส่วนใหญ่ใช้สำหรับแพ็คเกจดั้งเดิมราคาประหยัดแพ็คเกจระดับกลางและการเรียงซ้อนหน่วยความจำ
ความต้องการกำลังการผลิตแบบ Wirebond นั้นซบเซาในช่วงครึ่งแรกของปี 2020 แต่กลับเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในไตรมาสที่สามของปี 2020 ทำให้กำลังการผลิต Wirebond กระชับขึ้นในเวลานั้น ASE กล่าวว่ากำลังการผลิตแบบ Wirebond จะยังคงแน่นอย่างน้อยจนถึงครึ่งหลังของปี 2564
แนวโน้มอื่น ๆ ก็เกิดขึ้นในตลาด Wirebond“ จำนวนการตายแบบเรียงซ้อนที่เราทำมีมากกว่าเดิม” วูแห่ง ASE กล่าวในการประชุมทางโทรศัพท์ในไตรมาสที่สามของปี 2020“ ดังนั้นในรอบนี้ไม่ใช่แค่ปริมาณเท่านั้นนอกจากนี้ยังมีจำนวนของแม่พิมพ์จำนวนสายไฟและความซับซ้อนด้วย”
จนถึงปี 2564 กำลังการผลิตแบบ Wirebond มีข้อ จำกัด เนื่องจากการเติบโตของยานยนต์และตลาดอื่น ๆนอกจากนี้ยังยากขึ้นในการจัดหา Wirebonders ให้เพียงพอกับความต้องการ
“ ความจุยังคงแน่น” Wu จาก ASE กล่าวในการประชุมทางโทรศัพท์เมื่อเร็ว ๆ นี้“ ครั้งที่แล้วฉันได้แสดงความคิดเห็นว่าปัญหาการขาดแคลนไวร์บอนด์จะอยู่ที่ไตรมาสที่ 2 ของปีนี้เป็นอย่างน้อยตอนนี้เรากำลังปรับมุมมองของเราเล็กน้อยเราเชื่อว่าปัญหาการขาดแคลนไวร์บอนด์จะเกิดขึ้นตลอดทั้งปีของปี 2564”
ในช่วงต้นปี 2020 การจัดหา Wirebonders นั้นค่อนข้างง่ายเมื่อความต้องการเพิ่มขึ้นในช่วงปลายปี 2020 ระยะเวลาในการรอคอยของเครื่องมือ Wirebonder ขยายไปถึงหกถึงแปดเดือน“ ตอนนี้ระยะเวลาในการส่งมอบเครื่องจักรจะมากกว่าหกถึงเก้าเดือน” Wu กล่าว
Wirebonders ใช้ในการสร้างแพ็คเกจหลายประเภทเช่น quad-flat no-lead (QFN), quad flat-pack (QFP) และอื่น ๆ อีกมากมาย
QFN และ QFP อยู่ในกลุ่ม leadframe ของประเภทแพ็คเกจกรอบตะกั่วซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญสำหรับบรรจุภัณฑ์เหล่านี้โดยพื้นฐานแล้วเป็นกรอบโลหะในกระบวนการผลิตจะมีการติดแม่พิมพ์เข้ากับเฟรมตะกั่วเชื่อมต่อกับแม่พิมพ์โดยใช้สายไฟเส้นเล็ก
รูปที่ 1: แพ็คเกจ QFN
รูปที่ 2: มุมมองด้านข้างของ QFN
“ โดยทั่วไปแล้ว QFN จะมีการเชื่อมต่อแบบไร้สายแม้ว่าคุณจะสามารถออกแบบให้ใช้ชิปแบบพลิกได้ก็ตาม” Medina ของ Quik-Pak กล่าว“ แม้ว่า QFN ของชิปแบบพลิกจะมีขนาด / รอยเท้าที่เล็กกว่า QFN ที่เชื่อมต่อแบบลวด แต่ก็มีราคาแพงกว่าเล็กน้อยในการสร้างเนื่องจากแม่พิมพ์ต้องได้รับการกระแทกลูกค้าจำนวนมากจะเลือก QFN สำหรับขนาดที่เล็กและคุ้มทุนรูปแบบ QFN แบบ overmolded แบบดั้งเดิมเป็นตัวเลือกที่ประหยัดสำหรับการใช้งานจำนวนมากนอกจากนี้ยังสามารถพิจารณาขนาดที่กำหนดเองได้อย่างประหยัดเมื่อไม่สามารถใช้ขนาด JEDEC มาตรฐานได้เช่นแพ็คเกจพลาสติกแบบเปิด (OmPPs) ของเราสิ่งเหล่านี้มาในรูปแบบต่างๆของ JEDEC และการกำหนดค่าที่กำหนดเอง”
แพ็คเกจ Leadframe ใช้สำหรับชิปในตลาดอนาล็อก RF และอื่น ๆ“ เราเห็นความต้องการแพ็คเกจ QFN ที่แข็งแกร่งมากขึ้นกว่าเดิม” เมดิน่ากล่าว“ พวกมันถูกใช้ในตลาดปลายทางหลายแห่งเช่นทางการแพทย์เชิงพาณิชย์และ mil / aeroอุปกรณ์พกพาอุปกรณ์สวมใส่และบอร์ดที่มีส่วนประกอบมากมายถือเป็นแอปพลิเคชั่นชั้นยอด”
ในระหว่างรอบการเติบโตความท้าทายคือการจัดหากรอบเป้าหมายที่เพียงพอจากซัพพลายเออร์บุคคลที่สามธุรกิจลีดเฟรมเป็นกลุ่มที่มีอัตรากำไรต่ำที่ผ่านการรวมบัญชีซัพพลายเออร์บางรายเลิกกิจการไปแล้ว
ปัจจุบันความต้องการมีประสิทธิภาพสำหรับแพ็กเกจ QFN ซึ่งทำให้เกิดความต้องการสำหรับ Leadframes มากขึ้นในขณะที่บ้านบรรจุภัณฑ์บางแห่งสามารถรักษากรอบตะกั่วได้เพียงพอ แต่บางแห่งก็เห็นว่าขาดแคลน
“ อุปทานของ Leadframe ค่อนข้างแน่น” Dhond ของ Amkor กล่าว“ กำลังการผลิตของซัพพลายเออร์ไม่สามารถรองรับความต้องการได้การเพิ่มขึ้นของราคาโลหะมีค่ายังส่งผลกระทบต่อราคาลีดเฟรมด้วย”
บรรจุภัณฑ์ขั้นสูงความทุกข์ยากของพื้นผิว
ความต้องการยังแข็งแกร่งสำหรับแพ็กเกจขั้นสูงหลายประเภทโดยเฉพาะอย่างยิ่งฟลิปชิปบอลกริดอาเรย์ (BGA) และแพ็กเกจสเกลชิปแบบฟลิปชิป (CSP)ปริมาณยังเพิ่มขึ้นสำหรับ 2.5D / 3D, fan-out และ system-in-package (SiP)
Flip-chip เป็นกระบวนการที่ใช้ในการพัฒนา BGA และแพ็คเกจอื่น ๆในกระบวนการฟลิปชิปจะมีการกระแทกทองแดงหรือเสาที่ด้านบนของชิปอุปกรณ์ถูกพลิกและติดตั้งบนดายหรือบอร์ดแยกต่างหากกระแทกลงบนแผ่นทองแดงทำให้เกิดการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า
รูปที่ 3: มุมมองด้านข้างของการติดตั้งฟลิปชิป
ขับเคลื่อนด้วยยานยนต์คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ตลาดบรรจุภัณฑ์ BGA แบบพลิกชิปคาดว่าจะเติบโตจาก 10 พันล้านดอลลาร์ในปี 2563 เป็น 12 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2568 ตามการพัฒนาของ Yole
“ ความสามารถโดยรวมสำหรับผลิตภัณฑ์ฟลิปชิปจะยังคงใช้งานได้สูงในปี 2564 โดยระยะเวลาในการรอคอยของอุปกรณ์จะเพิ่มขึ้นมากกว่า 2 เท่าจากสิ่งที่เรามักจะได้สัมผัส” โรเจอร์เซนต์อามันรองประธานอาวุโสของ Amkor“ จากการคาดการณ์ที่มีอยู่เราคาดว่าแนวโน้มนี้จะดำเนินต่อไปจนถึงปี 2564 และในปี 2565 โดยได้แรงหนุนจากความต้องการที่สูงขึ้นในกลุ่มตลาดสื่อสารคอมพิวเตอร์และยานยนต์โดยทั่วไปเราเห็นแนวโน้มนี้ในเทคโนโลยีแพ็คเกจฟลิปชิปทั้งหมด”
ในขณะเดียวกันแพ็กเกจ fan-out และ fan-in ใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า WLPในตัวอย่างหนึ่งของ Fan-out หน่วยความจำตายจะซ้อนอยู่บนชิปลอจิกในแพ็คเกจFan-in บางครั้งเรียกว่า CSP ใช้สำหรับ IC การจัดการพลังงานและชิป RFโดยรวมแล้วตลาด WLP คาดว่าจะเติบโตจาก 3.3 พันล้านดอลลาร์ในปี 2562 เป็น 5.5 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2568 ตาม Yole
แพ็คเกจ 2.5D / 3D ใช้ในเซิร์ฟเวอร์ระดับไฮเอนด์และผลิตภัณฑ์อื่น ๆใน 2.5D แม่พิมพ์จะเรียงซ้อนกันหรือวางเคียงข้างกันที่ด้านบนของตัวประสานซึ่งประกอบด้วย TSV
ในขณะเดียวกัน SiP เป็นแพ็คเกจที่กำหนดเองซึ่งประกอบด้วยระบบย่อยอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานได้“ เรากำลังเห็นโครงการ SiP ใหม่ ๆ มากมายที่ครอบคลุมโฟโตนิกส์ออปติคอลเสียงและซิลิคอนรวมถึงอุปกรณ์ขอบสมาร์ทโฟนจำนวนมาก” Wu จาก ASE กล่าว
แพคเกจขั้นสูงเหล่านี้หลายประเภทใช้วัสดุพิมพ์ลามิเนตซึ่งขาดตลาดแพ็คเกจอื่น ๆ ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุพิมพ์ขึ้นอยู่กับการใช้งาน
วัสดุพิมพ์ทำหน้าที่เป็นฐานในบรรจุภัณฑ์และเชื่อมต่อชิปเข้ากับบอร์ดในระบบวัสดุพิมพ์ประกอบด้วยหลายชั้นซึ่งแต่ละชั้นมีร่องรอยโลหะและจุดสังเกตเลเยอร์เส้นทางเหล่านี้ให้การเชื่อมต่อไฟฟ้าจากชิปไปยังบอร์ด
พื้นผิวลามิเนตเป็นผลิตภัณฑ์สองด้านหรือหลายชั้นบางบรรจุภัณฑ์มีสองชั้นสองด้านในขณะที่ผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนกว่านั้นมี 18 ถึง 20 ชั้นพื้นผิวลามิเนตขึ้นอยู่กับชุดวัสดุต่างๆเช่นวัสดุสร้างอายิโนะโมะโต๊ะ (ABF) และเรซินบีที
โดยทั่วไปในห่วงโซ่อุปทานโรงบรรจุภัณฑ์จะซื้อวัสดุพิมพ์จากซัพพลายเออร์บุคคลที่สามหลายรายเช่น Ibiden, Kinsus, Shinko, Unimicron และอื่น ๆ
ปัญหาเริ่มปรากฏขึ้นเมื่อปีที่แล้วเมื่อความต้องการวัสดุพื้นผิวไม้ลามิเนตเพิ่มสูงขึ้นส่งผลให้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีปริมาณ จำกัดปัญหาดังกล่าวทวีความรุนแรงขึ้นเมื่อปลายปีที่แล้วเมื่อเกิดเหตุเพลิงไหม้โรงงานผลิตของ บริษัท Unimicron ของไต้หวันUnimicron ได้ถ่ายโอนการผลิตไปยังโรงงานอื่น ๆ แต่ลูกค้าบางรายยังไม่สามารถหาวัสดุพิมพ์ได้เพียงพอกับความต้องการ
ไฟไหม้อีกครั้งในโรงงาน Unimicron เดียวกันในช่วงไม่กี่สัปดาห์ที่ผ่านมาเมื่อคนงานกำลังทำความสะอาดโรงงานในขณะนั้นโรงงานยังไม่ได้ผลิต
ความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องประกอบกับอุปสรรค์ต่างๆในห่วงโซ่อุปทานทำให้สถานการณ์วัสดุพิมพ์แย่ลงมากในปี 2564 ในบางกรณีราคาของวัสดุพิมพ์จะเพิ่มขึ้นตามระยะเวลาในการผลิตที่นานขึ้น
“ เช่นเดียวกับที่เราประสบกับอุปกรณ์เราพบว่าเวลานำวัสดุพิมพ์ฟลิปชิปเพิ่มขึ้นอย่างมาก” St. Amand ของ Amkor กล่าว“ ในบางกรณีเวลาในการส่งสารตั้งต้นจะเพิ่มขึ้นจนมากกว่า 4X ที่มักพบเห็นในอุตสาหกรรมแนวโน้มนี้ได้รับแรงหนุนโดยส่วนใหญ่จากความต้องการที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่องสำหรับตัวเครื่องขนาดใหญ่และพื้นผิว ABF ที่มีจำนวนชั้นสูงสำหรับภาคคอมพิวเตอร์นอกจากนี้เรากำลังเห็นการฟื้นตัวอย่างแข็งแกร่งของอุตสาหกรรมยานยนต์ซึ่งในบางกรณีมีการแข่งขันโดยตรงกับความต้องการดังกล่าวข้างต้นสำหรับพื้นผิวคอมพิวเตอร์ระดับสูงนอกจากนี้เรายังเห็นความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับพื้นผิว PPG แบบแถบที่ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กในกลุ่มการสื่อสารผู้บริโภคและยานยนต์”
ในขณะเดียวกันอุตสาหกรรมกำลังดำเนินการแก้ไขปัญหา แต่แนวทางเหล่านี้อาจไม่เพียงพอ“ ฉันขอยืนยันว่าโมเดลธุรกิจสำหรับพื้นผิวบรรจุภัณฑ์ IC นั้นใช้งานไม่ได้โดยทั่วไป” วาร์ดาแมนจาก TechSearch กล่าว“ เราจำเป็นต้องมีแนวทางใหม่ ๆ สำหรับความสัมพันธ์ทางธุรกิจเหล่านี้เพื่อรับประกันการจัดหาเราเอาชนะซัพพลายเออร์วัสดุพิมพ์ที่ไม่ดีเหล่านี้จนแทบตายในเรื่องราคาพวกเขาไม่สามารถรักษาระยะขอบไว้ได้ไม่ใช่สถานการณ์ที่ดีต่อสุขภาพ”
ไม่มีการแก้ไขอย่างรวดเร็วที่นี่ซัพพลายเออร์พื้นผิวสามารถขึ้นราคาผลิตภัณฑ์เพื่อเพิ่มอัตรากำไรได้ แต่ไม่สามารถแก้ปัญหาด้านกำลังการผลิตได้
อีกทางเลือกหนึ่งที่เป็นไปได้คือสำหรับผู้จำหน่ายวัสดุพิมพ์เพื่อสร้างกำลังการผลิตให้มากขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการแต่สายการผลิตวัสดุพิมพ์ขั้นสูงขนาดใหญ่มีราคาประมาณ 300 ล้านเหรียญ
“ ระดับของการลงทุนที่จำเป็นไม่ใช่สิ่งที่ บริษัท ตั้งต้นเหล่านี้สามารถทำได้อย่างสบายใจหากพวกเขาไม่คิดว่าจะใช้กำลังการผลิตได้ภายในสองหรือสามปี” วาร์ดาแมนกล่าว“ พวกเขาจำเป็นต้องได้รับผลตอบแทนจากการลงทุนและมันจะเป็นเรื่องยากมากที่จะทำหากพวกเขาคิดว่าจะมีอุปสงค์ลดลงและจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อพวกเขาลงทุนในกำลังการผลิตมากเกินไปแล้วราคาก็ลดลง?พวกเขาไม่สามารถกลับมาได้และขอบของพวกเขาต้องทนทุกข์ทรมานดังนั้นจึงเป็นสถานการณ์ที่ยากลำบากจริงๆฉันจะบอกว่าเราอยู่ในสถานการณ์ที่เลวร้ายมากในอุตสาหกรรมของเราเพราะเหตุนี้”
ตัวเลือกที่ไม่แพงคือเพียงแค่เพิ่มผลตอบแทนในสายการผลิตที่มีอยู่ทำให้สามารถใช้ผลิตภัณฑ์ได้มากขึ้นแต่ผู้ขายจะต้องลงทุนมากขึ้นในอุปกรณ์มาตรวิทยาใหม่ที่มีราคาแพง
บ้านบรรจุภัณฑ์กำลังมองหาโซลูชันที่แตกต่างกันสิ่งที่ชัดเจนที่สุดคือการจัดหาวัสดุพิมพ์จากผู้ขายที่แตกต่างกันแต่ต้องใช้เวลา 25 สัปดาห์หรือ 250,000 เหรียญในการคัดเลือกผู้จำหน่ายวัสดุพิมพ์รายใหม่ตาม Vardaman
หรืออีกวิธีหนึ่งคือบ้านบรรจุภัณฑ์สามารถพัฒนาและจำหน่ายแพ็คเกจ IC แบบไม่ใช้วัสดุพิมพ์ได้มากขึ้นแต่หลายระบบต้องการแพ็คเกจที่มีวัสดุพิมพ์ซึ่งในบางกรณีมีความแข็งแกร่งและเชื่อถือได้มากกว่า
สถานการณ์ไม่สิ้นหวังโรงเรือนบรรจุภัณฑ์จำเป็นต้องทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์อย่างใกล้ชิดมากขึ้น“ เรากำลังทำงานร่วมกับลูกค้าเพื่อรับการคาดการณ์ระยะยาวในการสั่งซื้อวัสดุ” Dhond ของ Amkor กล่าว“ เรากำลังตรวจสอบคุณสมบัติแหล่งที่สองเพื่อรับประกันการจัดหาตามความเหมาะสม”
สิ่งนี้จะสร้างโอกาสใหม่ ๆ เช่นกันQuik-Pak เมื่อปีที่แล้วได้เปิดตัวการออกแบบวัสดุพิมพ์การประดิษฐ์และการประกอบด้วยบริการนี้ บริษัท รองรับวัสดุพิมพ์บรรจุภัณฑ์ประเภทต่างๆ“ เรากำลังเห็นความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับบริการพัฒนาวัสดุพิมพ์ของเราซึ่งเราได้สร้างโซลูชันแบบครบวงจรสำหรับการประกอบที่ใช้วัสดุพิมพ์เพื่อรองรับความต้องการบรรจุภัณฑ์ของลูกค้าของเรา” Quik-Pak's Medina กล่าว“ ความสามารถของเราในการรวบรวมคำขอของลูกค้าเข้าด้วยกันและใช้ประโยชน์จากราคาและระยะเวลาในการเลือกคู่ค้าที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาการจัดหาวัสดุพิมพ์ภายในกำหนดการส่งมอบที่เหมาะสมผู้ขายในอเมริกาสามารถลดระยะเวลารอคอยสินค้าได้มากกว่า 50%”
สรุป
เห็นได้ชัดว่าความต้องการบรรจุภัณฑ์เพิ่มสูงขึ้น แต่อุตสาหกรรมต้องเสริมสร้างความแข็งแกร่งให้กับห่วงโซ่อุปทานมิฉะนั้นผู้จำหน่ายบรรจุภัณฑ์จะต้องเผชิญกับความล่าช้ามากขึ้นหากไม่สูญเสียโอกาส
ข้อเสียคือทั้งหมดนี้จะต้องใช้เงินลงทุนมากขึ้นและการรวมฐานผู้ขายในบางกลุ่มอาจจำเป็นเพื่อให้บรรลุถึงระดับหนึ่งแต่ยังเปิดประตูสู่แนวทางใหม่ ๆ ที่สร้างสรรค์มากขึ้นซึ่งจะเป็นสิ่งสำคัญในการทำงานนี้ (Mark LaPedus)
