薄膜集成无源器件技术类型和市场预测-电子发烧友网

受多元化应用驱动，IPD（集成无源器件）持续增长。

受微型化、更高性能和更低成本的需求驱动，IPD在智能手机市场前景广阔

据麦姆斯咨询报道，目前，微型化和集成性是电子设备发展的重要驱动因素，这在许多消费类应用中尤为关键，更薄的设备意味着更高的集成度，因此需要更薄的元器件。

集成IPD设备市场容量巨大

薄膜IPD工艺能够提供更精细的间距特性、更好的容差控制、更高的灵活性，以及比其他常用技术（例如PCB和LTCC技术等）具有更高集成度的封装。这些优势充分诠释了IPD近几年的快速发展，以及持续的增长预期。

目前，静电放电（ESD）和电磁干扰（EMI）保护是IPD的主要应用，但需要IPD巴伦器件、双工器、匹配等的RF（射频）前端模块也在快速增长，而消费类应用（尤其是智能手机）是目前最主要的应用领域。微型化、低成本和高价值的精度是IPC为这些应用所带来的附加值。采用薄膜沉积技术制造出了高性能平面结构电容、电感器和电阻器。许多公司根据所需要的IPD性能，提出了各种介电材料和电阻材料。

3D结构技术已经应用多年，特别是在硅沟槽电容器中获得了卓越的电容密度。这项新技术为IPD其它适用的市场开辟了新的商机，正如在iPhone 7及其A10处理器（在其微处理器凸块下集成了多个硅沟槽电容器）中已经获得了市场验证。在数字和混合信号市场，集成密度和微型化是优先考虑的重点，由于传统平面技术的电容密度远远无法满足现在的市场需求，因此已经不再适用。

在本报告中，Yole阐明了各个应用的不同要求，以及满足这些需求所应用的IPD技术。

薄膜IPD应用概览

尽管硅仍在IPD市场处于主导地位，但替代型衬底正在改变RF IPD市场

2017年，全球IPD市场营收超过了7.5亿美元，预计将在2022年超过10亿美元高峰。2017年，该市场主要受ESD/EMI IPD市场（超过IPD总体市场的60%）驱动，其后为RF IPD市场。混合信号IPD市场规模还很小，目前仅刚刚兴起。

尽管预测数字混合信号IPD是否能获得成功还比较困难，但是目前我们看到在智能手机处理器已经有少量应用（主要受去耦应用驱动），其微型化是重要驱动因素。此外，一些医疗应用也需要IPD形式的去耦电容，同样，微型化和高电容密度是关键需求。

IPD制造的衬底类型

就衬底材料而言，尽管硅任然是ESD/EMI IPD和数字混合信号（在这些商业化IPD设备中占比100%）应用唯一的主流解决方案，但对于RF IPD制造，可用的衬底材料非常广泛。事实上，RF应用需要考虑衬底损失等高级要求。此外，由于硅的插入损耗以及介电损耗等限制，玻璃和GaAs（砷化镓）等多种替代衬底已经集成进入某些由STMicroelectronics（意法半导体）、Murata（村田）、Qorvo 等厂商制造的RF IPD产品中。

IPD技术类型 vs. 驱动因素

玻璃对那些需要低介电损耗和低插入损耗的高频应用极具吸引力。同时，GaAs凭借更小的尺寸，以及高频率下的线性度和噪音方面更高的性能，尤其具有优势。因此，我们预计这些衬底将在RF IPD市场逐渐占据市场份额。

本报告全面概览了各IPD制造工艺所采用的半导体衬底，并详细分析了各自的技术趋势，并按IPD应用类型细分进行了市场预测。此外，还按晶圆尺寸和衬底类型细分，对2016~2022年进行了市场预测。

2017~2022年按技术类型细分的IPD市场预测

复杂供应链的不同业务模式和不同预期

如之前所述，IPD拥有广泛的应用，在许多领域充满机遇。结合众多的解决方案，并根据终端应用目标，形成了多样化的供应链。如果考虑到制造商类型的差异，以及他们不同的业务模式（纯IPD厂商、OSAT、IDM、代工厂等），那这种多样化的供应链将变得更加复杂。许多类型的制造商可以涉入IPD制造，但是它们具有不同的资源和目的。

IDM/代工厂将IPD作为一种完善其产品供应的选择，使它们对客户更有吸引力。它们的目标不是为了专注于单纯的IPD业务，而是作为其产品的一种附加值。最具代表性的例子是TSMC（台积电）升级其去耦电容技术，以为苹果处理器节约更多的空间并提高效率，该解决方案为高级应用的IPD大规模应用打开了大门。

OSAT在优先级和推广方面具有相似的方案，但是它们具有不同的集成能力。大部分OSAT在其产品组合中有IPD供应，并可根据客户需求应用。它们的解决方案或者是更标准化的IPD，或者是由纯IPD厂商供应，以在后端的封装中集成。

根据定义，纯IPD厂商如IPDiA（现在已成为Murata子公司），正在积极推动IPD解决方案的广泛应用。这些解决方案需要使客户确信，在它们的集成方案中应用IPD非常重要。为了达到这个目的，IPD需要成为一种易于外包的商品，或者成为证明这类新供应有必要的差异化特征。这两种情况都需要IPD强劲的发展，这正是纯IPD厂商已在积极推动的。

本报告分析了各种不同的业务模式，提供了IPD制造详解，以及各种供应类型的市场预期。