薄膜集成無源器件技術(shù)類型和市場預(yù)測

受多元化應(yīng)用驅(qū)動，IPD（集成無源器件）持續(xù)增長。

受微型化、更高性能和更低成本的需求驅(qū)動，IPD在智能手機(jī)市場前景廣闊

據(jù)麥姆斯咨詢報道，目前，微型化和集成性是電子設(shè)備發(fā)展的重要驅(qū)動因素，這在許多消費類應(yīng)用中尤為關(guān)鍵，更薄的設(shè)備意味著更高的集成度，因此需要更薄的元器件。

集成IPD設(shè)備市場容量巨大

薄膜IPD工藝能夠提供更精細(xì)的間距特性、更好的容差控制、更高的靈活性，以及比其他常用技術(shù)（例如PCB和LTCC技術(shù)等）具有更高集成度的封裝。這些優(yōu)勢充分詮釋了IPD近幾年的快速發(fā)展，以及持續(xù)的增長預(yù)期。

目前，靜電放電（ESD）和電磁干擾（EMI）保護(hù)是IPD的主要應(yīng)用，但需要IPD巴倫器件、雙工器、匹配等的RF（射頻）前端模塊也在快速增長，而消費類應(yīng)用（尤其是智能手機(jī)）是目前最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。微型化、低成本和高價值的精度是IPC為這些應(yīng)用所帶來的附加值。采用薄膜沉積技術(shù)制造出了高性能平面結(jié)構(gòu)電容、電感器和電阻器。許多公司根據(jù)所需要的IPD性能，提出了各種介電材料和電阻材料。

3D結(jié)構(gòu)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用多年，特別是在硅溝槽電容器中獲得了卓越的電容密度。這項新技術(shù)為IPD其它適用的市場開辟了新的商機(jī)，正如在iPhone 7及其A10處理器（在其微處理器凸塊下集成了多個硅溝槽電容器）中已經(jīng)獲得了市場驗證。在數(shù)字和混合信號市場，集成密度和微型化是優(yōu)先考慮的重點，由于傳統(tǒng)平面技術(shù)的電容密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)在的市場需求，因此已經(jīng)不再適用。

在本報告中，Yole闡明了各個應(yīng)用的不同要求，以及滿足這些需求所應(yīng)用的IPD技術(shù)。

薄膜IPD應(yīng)用概覽

盡管硅仍在IPD市場處于主導(dǎo)地位，但替代型襯底正在改變RF IPD市場

2017年，全球IPD市場營收超過了7.5億美元，預(yù)計將在2022年超過10億美元高峰。2017年，該市場主要受ESD/EMI IPD市場（超過IPD總體市場的60%）驅(qū)動，其后為RF IPD市場?；旌闲盘朓PD市場規(guī)模還很小，目前僅剛剛興起。

盡管預(yù)測數(shù)字混合信號IPD是否能獲得成功還比較困難，但是目前我們看到在智能手機(jī)處理器已經(jīng)有少量應(yīng)用（主要受去耦應(yīng)用驅(qū)動），其微型化是重要驅(qū)動因素。此外，一些醫(yī)療應(yīng)用也需要IPD形式的去耦電容，同樣，微型化和高電容密度是關(guān)鍵需求。

IPD制造的襯底類型

就襯底材料而言，盡管硅任然是ESD/EMI IPD和數(shù)字混合信號（在這些商業(yè)化IPD設(shè)備中占比100%）應(yīng)用唯一的主流解決方案，但對于RF IPD制造，可用的襯底材料非常廣泛。事實上，RF應(yīng)用需要考慮襯底損失等高級要求。此外，由于硅的插入損耗以及介電損耗等限制，玻璃和GaAs（砷化鎵）等多種替代襯底已經(jīng)集成進(jìn)入某些由STMicroelectronics（意法半導(dǎo)體）、Murata（村田）、Qorvo 等廠商制造的RF IPD產(chǎn)品中。

IPD技術(shù)類型 vs. 驅(qū)動因素

玻璃對那些需要低介電損耗和低插入損耗的高頻應(yīng)用極具吸引力。同時，GaAs憑借更小的尺寸，以及高頻率下的線性度和噪音方面更高的性能，尤其具有優(yōu)勢。因此，我們預(yù)計這些襯底將在RF IPD市場逐漸占據(jù)市場份額。

本報告全面概覽了各IPD制造工藝所采用的半導(dǎo)體襯底，并詳細(xì)分析了各自的技術(shù)趨勢，并按IPD應(yīng)用類型細(xì)分進(jìn)行了市場預(yù)測。此外，還按晶圓尺寸和襯底類型細(xì)分，對2016~2022年進(jìn)行了市場預(yù)測。

2017~2022年按技術(shù)類型細(xì)分的IPD市場預(yù)測

復(fù)雜供應(yīng)鏈的不同業(yè)務(wù)模式和不同預(yù)期

如之前所述，IPD擁有廣泛的應(yīng)用，在許多領(lǐng)域充滿機(jī)遇。結(jié)合眾多的解決方案，并根據(jù)終端應(yīng)用目標(biāo)，形成了多樣化的供應(yīng)鏈。如果考慮到制造商類型的差異，以及他們不同的業(yè)務(wù)模式（純IPD廠商、OSAT、IDM、代工廠等），那這種多樣化的供應(yīng)鏈將變得更加復(fù)雜。許多類型的制造商可以涉入IPD制造，但是它們具有不同的資源和目的。

IDM/代工廠將IPD作為一種完善其產(chǎn)品供應(yīng)的選擇，使它們對客戶更有吸引力。它們的目標(biāo)不是為了專注于單純的IPD業(yè)務(wù)，而是作為其產(chǎn)品的一種附加值。最具代表性的例子是TSMC（臺積電）升級其去耦電容技術(shù)，以為蘋果處理器節(jié)約更多的空間并提高效率，該解決方案為高級應(yīng)用的IPD大規(guī)模應(yīng)用打開了大門。

OSAT在優(yōu)先級和推廣方面具有相似的方案，但是它們具有不同的集成能力。大部分OSAT在其產(chǎn)品組合中有IPD供應(yīng)，并可根據(jù)客戶需求應(yīng)用。它們的解決方案或者是更標(biāo)準(zhǔn)化的IPD，或者是由純IPD廠商供應(yīng)，以在后端的封裝中集成。

根據(jù)定義，純IPD廠商如IPDiA（現(xiàn)在已成為Murata子公司），正在積極推動IPD解決方案的廣泛應(yīng)用。這些解決方案需要使客戶確信，在它們的集成方案中應(yīng)用IPD非常重要。為了達(dá)到這個目的，IPD需要成為一種易于外包的商品，或者成為證明這類新供應(yīng)有必要的差異化特征。這兩種情況都需要IPD強(qiáng)勁的發(fā)展，這正是純IPD廠商已在積極推動的。

本報告分析了各種不同的業(yè)務(wù)模式，提供了IPD制造詳解，以及各種供應(yīng)類型的市場預(yù)期。

IPD無源器件供應(yīng)鏈