Neuer globaler Trend? Chiphersteller lagern IC-Packaging zunehmend aus

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In Asien zeichnet sich ein neuer Trend ab: Halbleiterhersteller lassen ihre ICs immer häufiger von Drittfirmen zu fertigen Chips verarbeiten. Gleichzeitig investieren Chiphersteller weltweit enorme Summen in Highend-Packaging-Prozesse.

Der taiwanesische IC-Auftragsfertiger TSMC hat einen Teil seiner komplexen Packaging-Prozesse an Dienstleister ausgelagert. Wie das Fachmedium Digitimes berichtet, übernimmt TSMC bei den entsprechenden Prozessen nur noch den Chip-on-Wafer-Prozess (CoW), während OSAT-Partner (Outsourced Semiconductor Assembly & Test) wie die ASE Group oder Amkor Technology den Rest des CoWoS-Packaging übernehmen.

Medienberichten zufolge könnte sich hier ein neuer globaler Trend für die Zusammenarbeit zwischen großen Chip-Herstellern und OSAT-Zulieferern abzeichnen. Besonders für hochspezialisierte Chips, die in kleinen Serien gefertigt werden, sei dieses Kooperations-Modell für beide Seiten attraktiv, hieß es.

Einige Arbeitsschritte sind nur schwer zu automatisieren

Die On-Substrate-Phase (oS) des Packaging ist für TSMC schwer zu automatisieren. Es werden mehr Arbeitskräfte benötigt und die Margen sind niedriger als bei den anderen Prozess-Schritten, berichtet TechTaiwan. Daher habe sich TSMC entschieden, diese Schritte an OSAT-Anbieter auszulagern, die über entsprechende Erfahrungen verfügen.

Die Zusammenarbeit sei momentan auf Produktionsprozesse mit 2,5D-CoWoS-Technologie (Chip-on-Wafer-on-Substrate) beschränkt, hieß es. Es wird jedoch erwartet, dass TSCM auch für künftige 3D-IC-Packaging-Prozesse mit OSAT-Partnern zusammenarbeitet.

Technisch bietet sich diese Arbeitsteilung an, denn CoWoS ist eine Packaging-Technologie, bei der ein Chip zuerst durch den Chip-on-Wafer-Prozess (CoW) mit dem Silizium-Wafer verbunden wird. Erst im zweiten Schritt wird ein CoW-Chip mit dem Substrat verknüpft.

TSMC hat bereits zuvor Packaging-Prozesse ausgelagert

Wie das chinesische Fachportal Dianzi Gongcheng Zhuanji berichtet, soll TSMC in den vergangenen zwei bis drei Jahren schon mehrfach und erfolgreich entsprechende oS-Prozesse an OSAT-Unternehmen ausgelagert haben, einschließlich der Silizium-Interposer-Integration und des „Fan-Out-Wafer-Level-Packaging (FOWLP).

„Für TSMC sind außer den modernen Prozessen die Wafer-Level-SIP-Technologien wie CoW und WoW am profitabelsten, gefolgt von der Fan-out- und Interposer-Integration. Der oS-Arbeitschritt dagegen hat die geringsten Profitmargen. Weil in Zukunft die Nachfrage nach der heterogenen Chip-Integration voraussichtlich deutlich steigen wird, wird TSMC voraussichtlich ein flexibleres Modell der Kooperation mit OSATs adoptieren“, schreibt das chinesische Fachportal.

Arbeitsteilung auch für SoIC denkbar

Auch für die von TSMC momentan vorbereitete SoIC-Technologie (System on Integrated Chips) werde sich künftig eine ähnliche Arbeitsteilung mit OSAT-Unternehmen anbieten, glauben Marktbeobachter. Der Grund: Auch dort würden voraussichtlich Chips im „Wafer-Format“ entstehen, die sowohl heterogene als auch homogene Chips integrieren können.

Die vereinzelten Kooperationen bedeuten jedoch keinesfalls, dass sich Chiphersteller wie TSMC oder Intel aus dem Packaging-Business zurückziehen. Sie investieren vielmehr gerade enorme Summen in Produktionsanlagen für sehr fortschrittliches Packaging. Dort konkurrieren sie direkt mit den führenden OSAT-Firmen wie ASE, Amkor or Jiangsu Changjiang Electronics (JCET).

Auch Halbleiterhersteller investiere massiv in Packaging-Technologien

TSMC allein werde in 2021 insgesamt zwischen 2,5 und 2,8 Milliarden US-Dollar ausgeben, um seine Fabriken mit Ausrüstung auf InFO-Basis, CoWoS- und SoIC-Technologien auszustatten, heißt es in den Berichten.

Doch auch die OSAT-Anbieter in Asien rüsten im Moment gewaltig auf. ASE, das derzeit führende Packaging-und-Testing-Unternehmen, hat neue Investitionen in Höhe von zwei Milliarden US-Dollar in verschiedene Verfahren angekündigt. Und das chinesische OSAT-Unternehmen JCET hat sich in diesem Markt global auf den dritten Platz vorgearbeitet, was den Umsatz betrifft.

* Henrik Bork ist Analyst bei Asia Waypoint, einem auf den chinesischen Markt fokussierten Beratungsunternehmen in Peking.

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