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IC Biz的多云展望

在2019年上半年经济放缓之后,芯片制造商和设备供应商在今年下半年面临多云前景,2020年可能出现复苏。

一般来说,半导体行业开始看到2018年中后期开始放缓,延续到2019年上半年。今年上半年,内存和非内存供应商受到需求低迷和过剩的负面影响库存。 美国和中国之间正在进行的贸易战加剧了这种情况。

展望未来,今年下半年前景喜忧参半。 内存预计仍将疲软,但逻辑和其他非内存芯片领域正在回升。 包装厂也看到了新的需求,特别是对于先进的包装。

在最近的第二季度电话会议上,台积电给予业界一些新的乐观态度。 这家代工厂巨头表示,它已经过了当前周期的底部,并且下半年的前景更好。

人工智能AI),5G和高性能计算是台积电和其他设备制造商的亮点,但汽车仍然低迷。 美中贸易战是最大的未知数。 最近,美国政府禁止美国供应商向中国电信巨头华为出售芯片。 美国开始放松限制,但混乱仍然存在。 最终,接触华为的芯片供应商面临一些不确定性,即使销售额没有减少。

然而,并不是所有的悲观和沮丧。 根据IC Insights的数据,预计2019年下半年半导体市场将增长9.7%。 但这并不能弥补上半年的急剧下滑。 该公司表示,由于持续的内存下滑,2019年整体IC市场预计将比2018年下降15%。

据IC Insights称,到2020年,芯片业务有望反弹并增长6%。 IC Insights总裁比尔麦克莱恩说:“我们看到下半年的一些势头在IC市场进入2020年。” “2020年增长回归的最重要假设可能是稳定内存定价。 由于资本支出大幅削减今年的内存,并可能延续到明年,供需平衡应该回归。“

内存价格预计也将在2020年反弹。“如果出现这种情况,我们应该会看到明年整个IC市场的中到高单位数增长,”McClean说。

当然,由于几个变量,预测可能会在一夜之间发生变化。 为了帮助行业走在前列,半导体工程部门已经开始研究各个领域的领先地位 - 制造设备,代工厂,存储器和封装

设备预测:弱势 
对于半导体设备行业来说,这是一个艰难的时期,正处于经济衰退期。 问题始于2018年,当时DRAMNAND都陷入供过于求的状态,导致设备订单放缓。 2018年,铸造行业的设备订单更好。

经济衰退蔓延至2019年上半年。尽管2019年下半年整体半导体市场存在一些乐观情绪,但近期设备前景仍然黯淡。 VLSI Research首席执行官丹·哈奇森(Dan Hutcheson)表示,“下半年将更好地进入半决赛。” “这对半导体设备来说并不会更好。”

根据VLSI Research的数据,预计2019年半导体设备市场总体下降17.3%。 据该公司称,相比之下,2018年的增长率为16.6%。

“你有两件事情要发生。 Hutcheson说,你的内存供应过剩,造成价格相关的低迷。 “现在,我们看到宏观经济放缓,因为经济一直在放缓。 欧洲经济放缓。 中国经济放缓。你也有需求疲软。“

在2019年下半年,晶圆厂工具供应商看到的情况好坏参半。 简而言之,内存仍然薄弱,而代工厂正在获得动力。

例如,在领先的代工厂中,三星和台积电正在加速7纳米工艺,预计2020年将推出5纳米工艺。对于这些节点,三星和台积电将在工厂内插入极紫外(EUV光刻技术。

EUV使用13.5nm波长技术在设备上打印精细功能。 但由于该技术的挑战,该行业的部署时间超过预期。

尽管如此,作为EUV扫描仪的唯一供应商,ASML正在从转型中受益。 “业界正在经历一个技术周期,”Hutcheson说。 “平版印刷最少见的是经济衰退。 EUV正在走强。“

然而,并非所有300毫米工具都在蓬勃发展。 “如果我们看一下晶圆制造设备的前景,那么受到最严重影响的是离子注入,CMP和蚀刻。 由于NAND的减速和产能过剩,蚀刻和清洁受到了打击,“他说。

EUV不是唯一的亮点。 经过一段时间的平静,200毫米设备市场再次升温。 “从整个市场的角度来看,对200mm设备的需求肯定超过了可用性,”Lam Research战略营销高级主管David Haynes说。

其他人看到对不同应用的需求“下半年,我们看到所有领域都有所回升,特别是射频功率放大器和5G基础设施的过滤,这些都是200mm和150mm晶圆活动,”Kevin Crofton说道。 SPTS和奥宝科技执行副总裁。 (KLA最近完成了先前宣布的对SPTS / Orbotech的收购。)

与此同时,在后端,包装设备市场正在反弹,至少在某些领域是这样。 “高级包装是一个亮点,”Cyber​​Optics总裁兼首席执行官Subodh Kulkarni表示。 “先进的包装检测是一个亮点,因为每一步都需要检查。”

设备业务还有其他趋势。 “目前,3D集成代表了最大的增长。 先进的包装就是这样。MEMS仍然是一项很好的业务。 如果你看看MEMS,增长率是静态的。 他们越来越便宜了。 这些公司必须寻找MEMS的不同增长机会。 例如,我们看到越来越受欢迎的一件事就是光子一体化,“EV集团业务发展总监Thomas Uhrmann说。

那2020年呢? 根据VLSI Research的数据,由于内存市场和其他因素的反弹,预计半导体设备业务将在2020年反弹并增长7.3%。

据该公司称,平均而言,工厂的产能利用率预计将从2019年的84.3%跃升至2020年的90.1%。 “通常,当它超过90%时,就会看到一个非常强大的设备市场,”VLSI Research的Hutcheson说。

根据SEMI的数据,在另一项预测中,2020年设备销售额将达到588亿美元,比2019年增长11.6%。 相比之下,2019年下降了18.4%。据SEMI称,2020年中国有望成为世界上最大的设备市场,超过韩国

 
图1:设备市场规模和区域增长趋势资料来源:SEMI

混合铸造展望 
大多数代工厂商在2018年结束时突然放缓,延续到2019年的上半年。展望未来,代工厂商在2019年剩余时间面临前景不一,对2020年表现出一些乐观情绪。

“目前,我认为代工市场将在2019年持平,2020年将增长5%,”IC Insights的McClean表示。

代工业务涉及多个市场领先的成熟节点和专业流程。 每个细分市场都有不同的增长动态。

领先的晶圆代工市场涉及多个工艺节点,例如16nm / 14nm,10nm / 7nm及更高。 在这些节点处,代工厂正在逐步增加基于finFET晶体管的工艺。 (英特尔在22nm开始生产finFET。)针对高端应用,finFET比传统平面晶体管更快,耗电更少。

据IBS称,7nm晶圆代工市场来自一个小基数,但它是2019年为数不多的亮点之一。总体而言,7月晶圆代工市场预计将在2019年达到100.4亿美元,比2018年增长218%。

台积电首席执行官CC Wei表示,“7nm市场将推动高端智能手机的新产品推出,5G开发的加速,以及高性能计算应用对7nm节点的日益普及。”最近的电话会议。

AI是另一个驱动因素。 许多新的人工智能无晶圆厂芯片初创公司正在浮出水面,它们围绕机器学习和深度学习设计芯片。

AI芯片是否需要7nm和5nm仍然不清楚,但是在这个领域需要更多的计算性能。 “由于所有问题域的可用数据都在几何上增加,因此几乎可以保证所需的计算能力将大幅增加,只是为了处理深度学习负载,”D2S首席执行官Aki Fujimura表示。

并非所有代工厂客户都需要10nm / 7nm和5nm。 GlobalFoundries的首席技术官Gary Patton说:“如果你注意2022年或2023年,12纳米及以上的技术大约占市场的80%。”“如果你回到10年后,它曾经是一个更大的百分比 - 50%将是领先优势。 但进入它的球员较少。 它的成本越来越高。“

一些传统市场比其他市场表现更好。 例如,2018年陷入供过于求的28nm晶圆代工市场没有出现2019年反弹的迹象。

代工厂对其新的22纳米和18纳米工艺寄予厚望。 22nm也是引入称为STT-MRAM的下一代存储器的起点。 STT-MRAM结合了SRAM的速度和闪存的非易失性以及无限的耐用性。

五家芯片制造商 - GlobalFoundries,英特尔,台积电,三星和UMC正在开发和/或扩展STT-MRAM的嵌入式版本,用于微控制器(MCU)和其他设备。

MCU由CPU,嵌入式闪存,SRAM和外设组成。 嵌入式闪存,即NOR,在28nm / 22nm节点上耗尽了蒸汽。

这就是嵌入式STT-MRAM适用的地方 - 它将取代NOR以提高MCU的性能。 “系统将采用一种微控制器,需要更低的功率来降低电池消耗并提供高耐用性,”联华电子产品营销总监David Hideo Uriu表示。

嵌入式STT-MRAM适用于其他应用。 “此外,高密度MRAM适用于缓存,NAND闪存加速,或替代SRAM应用,”Uriu说。

多年来,同时,代工厂商和设备制造商一直在追逐汽车市场。 汽车芯片市场在2019年上半年表现疲软。由于中国经济放缓,汽车市场本身疲软。

电动汽车(EV)是一个亮点,尤其是在中国。 根据IHS的数据,从2018年7月到2019年3月,中国的电动汽车销量增长了85%。

电动汽车占全球汽车市场的一小部分,但业务正在增长。 Wolfspeed电源产品高级主管Guy Moxey说:“它的复合年增长率绝对高,但它来自一个非常小的基数。”

总而言之,5G,AI,EV和其他细分市场都很有希望。 但基于目前的环境,整个IC产业的可见度仍然很低。 例如,在其最近的季度电话会议中,联华电子联席总裁Jason Wang表示:“尽管中美贸易紧张局势造成市场不确定性,但我们预计无线通信领域的具体领域将在短期内向上调整。供应链,这将导致晶圆需求略有增加。 然而,我们观察到客户在全球经济环境疲弱的情况下继续谨慎管理库存,这可能导致2019年下半年业务预测的可见度降低。

记忆困难 
与此同时,它一直是存储器市场的一个困难时期,尤其是DRAM和NAND。 在2018年,NAND市场下滑并陷入供过于求的模式,延续到2019年的上半年。DRAM市场处于同一水平。

DRAM用于系统中的主存储器。 针对存储,3D NAND是当今平面NAND闪存的后续产品。 与平面NAND(2D结构)不同,3D NAND类似于垂直摩天大楼,其中水平层的存储器单元被堆叠,然后使用微小的垂直通道连接。

3D NAND通过设备中堆叠的层数量化。 随着更多层的添加,位密度增加,使SSD具有更大的存储容量。 今天,供应商正在增加96层3D NAND设备,第一批128层3D NAND产品将在今年年底推出。

虽然DRAM和3D NAND都在继续发展,但两个内存市场依然黯淡。 IC Insights的McClean表示,“目前的NAND预测将在2019年下降32%至406亿美元,比特量增长42%,受需求弹性的推动。” “目前的DRAM预测将在2019年下降38%至620亿美元,低于2018年的994亿美元,今年的钻头数量增长17%。”

这张照片有望在明年改变。 “在预测今年内存IC平均售价下降33%之后,我们预计2020年的内存平均售价将增长9%,”McClean表示。

其他人也看到了记忆的恢复。 “与内存相比,(代工市场)更稳定,”ASM International营销总监Bob Hollands说。 “目前最大的问题是内存市场。 这不是秘密。 问题是它何时转向? 从我听到的大多数人那里来看,这是一个两年的周期。 这意味着明年的某个时候它会变得更好。 关于它何时开始再次增长的预测已经到处都是。“

同时,经过多年的研发,新型记忆终于获得了一些牵引力。 STT-MRAM,相变存储器(PCM)和电阻RAM(ReRAM)是生产中的新型存储器类型。 根据Objective Analysis和Coughlin Associates的数据,新兴的记忆是一个很小的市场,但预计到2029年它们的总收入将达到200亿美元。

STT-MRAM正在获得动力。 PCM也是如此,有时称为PCRAM。 英特尔的3D XPoint技术就是PCM的一个例子。 PCM以非晶相和结晶相存储信息。 ReRAM基于电阻器元件的电子开关。

“PCRAM和ReRAM是快速,非易失,低功耗,高密度存储器,可用作存储级存储器,以填补服务器DRAM和存储之间不断扩大的性价比差距,”金属沉积副总裁Kevin Moraes说。应用材料公司的产品,在博客中。 “随着行业在AI计算时代的发展,对新型存储器的兴趣将随着传统存储器的不断进步而增加。 所有这些努力的关键是使用新材料和3D结构来改善芯片性能,功耗和成本。“

更先进的包装 
与此同时,在IC封装方面,前景也喜忧参半。 在2019年上半年,包装厂在大多数细分市场都出现了放缓。

先进封装的推动下,整个IC封装市场预计将在2019年下半年反弹。总体而言,预计2019年先进封装市场将增长6%,YoleDéveloppement表示。

“先进封装市场在今年下半年出现了改善迹象,”Veeco Ultratech业务部门光刻应用副总裁Warren Flack表示。 “由于移动芯片的季节性需求周期,大多数OSAT在第三季度的利用率都在提高。 我们还看到2.5D内插器和扇出封装需求的增长主要来自高性能计算,图形处理器,AI和5G相关客户。 由于价格疲软和库存增加,内存市场在资本支出开支方面仍然保守。“

在先进的包装中,势头正在建立扇形和小芯片。 扇出被归类为晶圆级封装,其中管芯在晶圆上封装。 扇出分为两个部分 - 低密度(低于500 I / O)和高密度(超过500 I / O)。

“移动仍然是低密度和高密度扇出的主要增长动力,”ASE高级工程总监John Hunt说。 “汽车将开始增强势头,因为我们获得了1级和2级的资格。服务器应用正在看到高端市场的增长。”

下一个重要的是小芯片。 在小芯片中,我们的想法是在库中提供模块化芯片或小芯片菜单。 然后,使用芯片到芯片互连方案将它们集成到封装中。

结论 
这些迹象对于2019年下半年的芯片制造商,设备供应商和包装厂来说更好。但可以肯定的是,有很多变数和未知数。

然而,根据过去的历史,目前的经济衰退不会永远持续下去。 “这个行业一直都在经历周期。 这是其中一个周期。 我们总是走出它并快速走出它,“Cyber​​Optics”Kulkarni说。

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