驱动IC自主化难在哪?

集微网消息(文/思坦),以海思为代表的国内众厂,正在向驱动IC巨大市场奋起狂奔。

集微网向业内人士求证得知,海思OLED驱动IC(Display Driver IC,DDI)将于2022年上半年量产,产能约20-30万颗/月。除了海思之外,国内包括集创北方、奕斯伟、云英谷、中颖电子在内的多家厂商近年来也实现各自领域的突破。

业内普遍认为,DDI一般采用65nm、40nm成熟工艺制程,最高也只会到28nm制程,从国内目前达到的代工水平来说,并非难以解决。那么,是什么让国产半导体一度将这一潜力巨大的市场旁落他人?代工之外,DDI自主化是否还存在隐藏难点?

集微网从多位产业链人士处了解到,技术上看,代工恐怕确非DDI自主化的最大阻碍,后道的DDI封测以及关键的测试设备,才是最难跨越的两道坎。

第一道坎:“每一片驱动芯片都藏有黄金”

DDI封测的流程包括对晶圆进行凸块加工、晶圆测试、减薄划片、封装、测试,最后将完成的产品COF/COG(将DDI与显示面板结合)送至客户指定地点。其中,凸块加工以及COF/COG是DDI与其他IC封测的最大区别。

国内某头部封测厂一位高层对集微网表示,在COF/COG工艺上,中国大陆厂家不少,但对于DDI封测来说,最大的难点在于凸块加工工艺。

晶圆凸块简称凸块,晶圆经过前段晶圆厂的特殊半导体制程制作电路后,被送至封测厂继续加工,利用薄膜、黄光、电镀及蚀刻之城在芯片的焊垫上制作凸块,通过这个过程可以大幅缩小IC的体积。

此外,凸块也是DDI做倒装时所需要的焊球,倒装是Wirebond技术以外的另一种封装技术,其特点是可以在芯片背面打满引脚,因而多用于CPU、DDI等多引脚芯片的封装。

根据材料不同,凸块加工分为金凸块和铜镍金凸块等,其中金凸块具有密度大、低感应、低成本、散热能力佳等优点,可直接嵌入显示屏幕上以节省空间,因而多应用于DDI。铜镍金凸块制程虽然较金凸块复杂,但由于以铜、镍取代一部分金,价格便宜,且硬度更大。

随着芯片的制程越来越小,晶体管密度越来越高,技术难度不断提升,金凸块在高端DDI封测中的应用越来越难以被取代,而这也意味着封测成本的进一步提升。

作为中国大陆为数不多提供金凸块加工服务的厂商,近期刚刚启动科创板上市流程的新汇成,早在2018年接受采访时即表示,每一片驱动芯片里都要用到黄金加工。“所以说,你的手机里有黄金,这句话并不假。”

业内有称,一片8英寸的晶圆要用掉1克黄金。新汇成当时也表示,“按照目前计划的产值计算,晶圆凸块封测项目全部投产后,新汇成一年要用掉80吨黄金。”

与此同时,随着芯片的制程越来越小,晶体管密度越来越高,技术难度不断提升,凸块加工技术的技术门槛和资金成本越来越高,并且此前DDI由于产品利润率低,国内设计厂涉猎较少,在代工厂产能分配中处于劣势,进而导致封测端需求不强,更加使得封测厂不愿付出高成本的代价去做DDI封测。

当前,全球DDI封测主要由以颀邦、南茂为代表的中国台湾厂商,以及显示面板产业发达的韩国封测厂主导,中国大陆方面,虽然近期有多家厂商加大相关领域投资力度,但相较于广阔的需求来说,仍然式微。

另外值得一提的是,由中芯国际和长电科技牵头成立的中芯长电曾于2017年联手高通宣布,其10nm硅片超高密度凸块的加工技术认证开启。今年4月,中芯国际公告出售旗下中芯长电股权,有分析认为此举有望使中芯长电通过与美方协调,移出实体清单。

第二道坎:设备唯一“价格坚挺、没有折扣”

如果说凸块加工的高成本让封测厂在DDI领域多有踌躇,那么测试设备则是中国大陆DDI自主化真正卡脖子的关键所在。据集微网了解,在DDI测试设备上,全球龙头爱德万可以说做到了寡头垄断。

国内某测试设备头部企业高层对集微网表示,目前DDI业界主要在用的是爱德万的ND4(用于晶圆检测),和ND3(用于成品检测),市占超过95%。 其次是WINTEST(被精测电子收购)的设备,但是占比很少,且暂时只能用于成品检测,部分指标还不能达到晶圆检测标准。

另据一位资深业内人士所说,COHU(科休半导体)的DX也可以测一些小的DDI芯片,但是功能和性能上差ND系列太多,总的来说,DDI芯片测试基本只有爱德万做了,且“价格坚挺,没有任何折扣”。

是什么让DDI测试设备垄断程度如此之深?从技术上来说,据上述两位人士分析,高并测数及DDI内置Memroy测试的要求,是DDI测试设备开发的主要难点。另外对于DDI测试,爱德万有一套特有的专用测试指令集,同样也拉高了进入的门槛。

“DDI测试设备和一般的ATE(自动检测设备)不同,需要的都是高压pin(几千),”资深人士说,“不是说技术上有多难,而是做这样的设备成本不低,研发费用也很高,但做出来了要卖给谁?”“市场空间不大,主要的几家fabless都已经是爱德万的客户了。”

上述封测设备头部企业高层同样表示,DDI设备的瓶颈主要在客户端,需要设计公司配合。目前中国大陆真正在做DDI并量产的主要是中颖电子,海思也入局了,不过现在量产到什么程度还不太清楚,巨头都是在韩国和台湾。

封测设备层面上,爱德万基本垄断了整个市场,本土新设备想要进入这个市场,首先要获得设计公司的认可。对于中颖电子和海思来说,目前其DDI产品仍处在上量爬坡阶段,还不会冒险优先考虑国产设备。

该高层坦言,目前国内设计公司还是很期待国产解决方案的,只是对DDI测试了解的人太少,技术上还是可以解决的。“未来随着国产设计公司的起量,对于cost down的需求会出来,这个设备市场应该会起来,不过目前还不是合适的窗口期。”

集微网查阅资料发现,当前A股上市的半导体测试设备厂商中,精测电子和华兴源创在相关领域有所布局。前者子公司WINTEST以及其在武汉的全资子公司伟恩测试现阶段主要聚焦DDI测试设备领域,目前已取得批量的订单。后者测试机的部分性能指标已能够对标国际领先厂商,具有较强的市场竞争力,同时在客户端验证顺利,订单饱满。

DDI封测涨涨不停 设备成最大桎梏

当前,因封测而陷入被动的并不仅仅是中国大陆DDI厂家。在OLED装机量激增带动OLED DDI需求、以及DDI成为半导体缺货重灾区的背景之下,全球DDI封测产能早已告急,涨价势头一浪接过一浪。

去年10月,颀邦、南茂就已在产能供不应求下顺利调涨封测价格,涨幅约5-10%。进入2021年,封测产能吃紧态势并未舒缓,第二季度持续反映成本,转嫁予客户,依不同产品涨幅约15-20%。另据南茂所说,上半年其封装价格已调涨5-8%幅度,至于测试产能持续吃紧,每小时测试价格亦调涨5-10%。

有业内分析认为,虽然随着欧美陆续解封,终端需求出现杂音,但各供应链目前库存水位依旧位处低点,加上晶圆产能缺很大,尽管多多少少有重复下单 ,但在供需缺口持续下,预估产业动能支撑仍强劲,未来几年依旧为卖方市场。

在此态势下,DDI封测大厂也已赚得盆满钵满。颀邦2021年第二季度营收达69.71亿元(新台币,下同),季增8.6%、年增39%,同步创下新高纪录;累计上半年营收达133.9亿元,年增29.47%,为同期最佳成绩。

南茂方面,2021年第二季度合并营收季增8.0%达69.82亿元,与去年同期相较成长28.6%,创季度营收历史新高纪录;累计上半年合并营收134.48亿元,较去年同期成长22.1%,同为历年同期历史新高。

订单和产能方面,颀邦于去年底决定今年上半年资本支出规划,估达30亿-40亿元,新增购的DDI测试机台已于上半年陆续到位,南茂现阶段打线封装全线满载,去年下半年到今年逐季增加产能,上半年已提高16%产出,下半年将加快扩产速度,预估产能可增加25%。

不过,即使是颀邦、南茂这一类的大厂,在封测设备唯一性暂时无法克服的当下,在扩产上仍然稍显被动。

颀邦去年就曾表示,由于测试产能满载,需扩充设备满足客户需求,不过因设备交期排至2021年5、6月,供给相当紧张,爱德万则于去年10月表示,DDI测试设备订单已看至2021年上半年,将尽力满足客户需求。

爱德万ATE业务销售事业处资深副总吴万锟当时表示,DDI产业较特殊,受景气波动影响较大,终端客户订单能见度相对较短,在景气热络时,半导体测试厂芯片交货时程受压缩,就会造成后段测试设备交期拉长。

此外,随著产业从FHD驱动IC,到TDDI(触控暨驱动整合晶片),再演变至OLED DDI,测试时间持续拉长,现今驱动IC测试设备的主要供应商仅剩爱德万,也造成测试产能紧张。

总结

一面是国产面板崛起开出的海量需求,一面是5%左右的自给率,海思正在加速的量产进程,已成为DDI自主化标志性事件之一,而DDI所需的成熟制程,也使得这一目标看起来似乎不那么遥不可及。

只是,前道制造之高山之外,后道封测之巨坎早已深深埋下。对于技术和上下游资源积累深厚的海思和其他头部大厂来说,或许跨越高山、巨坎并非难事,然而,对于众多刚刚站上起跑线的新晋国内厂家来说,短期内都将是对其的最大考验。

新闻聚焦
热门推荐
  • 巴美特全自动智能锁,打造消费者真正需

      如今,智能门锁市场已经相继涌入越来越多的参与者:传统锁具厂商、创业公司、安防巨头及通信、家电厂商,热闹非凡。特......

    10-23    来源:未知

    分享
  • 数年辛苦打水漂 苹果竟因 iPhone 销量不佳

      据外媒 cultofmac 报道,Lynx 公司的两位股票策略分析师 KC Rajkumar 和 Jahanara Nissar 在给投资者的一份报告中对外透露,苹果公司......

    01-22    来源:未知

    分享
  • 支付宝新规:再不看你的花呗就会被封停

      自从支付宝出了花呗功能以来,不少人打起了花呗套现的主意。而一般的套现流程也很简单,现在网上甚至有专门做这类服务......

    03-03    来源:未知

    分享
  • 在手机上使用VPN会多耗流量吗?

      还真不好说: 说会消耗更多流量,是因为各种vpn的payload = 不拨vpn时的流量,因此额外的证书、密钥交换需要消耗额外流量。......

    03-10    来源:未知

    分享
  • 小米有品上架电子书:6英寸纯平/20级冷

      5月13日消息,今天小米有品上架了一款国产电子阅读器iReader T6电子阅读器,售价958元。 iReader T6于去年4月发布,主打第二代......

    05-13    来源:未知

    分享
  • 国家体育总局体育器材装备中心

      当前位置:首页> 工作动态 >正文 科技助力 保障先行—— 装备中心良乡基地电子标签拣货系统上线 发布时间:2019-05-24信息来......

    05-27    来源:网络整理

    分享
  • 深耕布局金融科技 汇中财富进化财富管理

      从大数据到云计算,再到人工智能,数字化浪潮迭代,作为金融版块之一的财富管理,在数字化浪潮下出现了一些新的业态......

    05-29    来源:网络整理

    分享
  • 关注 黑莓消息服务BBM今日正式停止个人版

      Emtek是黑莓公司于2016年协作经营音讯应用轨范BlackBerry Messenger消费者版本的搭档,周四他们在一篇博客文章中表现,技艺行业......

    06-02    来源:未知

    分享
  • 2019硬科技战略生态发布会在京举行

      本次活动吸引了200余位来自政府、中科院相关院所、研究机构、投资机构、硬科技代表企业、各大媒体齐聚一堂,探......

    06-04    来源:网络整理

    分享
  • 安徽省科学技术奖励大会召开 我校9项成

      4 月 11 日上午,安徽省科学技术奖励大会在合肥召开,会议颁发了 2018 年度安徽省科学技术奖。我校共获 1 项重大科技成就奖......

    06-05    来源:网络整理

    分享
返回列表
Ctrl+D 将本页面保存为书签,全面了解最新资讯,方便快捷。