台積電攜手日月光引領「CoWoS先進封裝技術」 成全球焦點！什麼是CoWoS？這篇告訴你

記者 鄧天心／綜合報導

近期高效能的AI處理器需求大增，也推動了CoWoS（Chip on Wafer on Substrate）先進封裝領域的技術需求，NVIDIA、Google、Meta等科技巨頭對高效能運算晶片的需求上升，而這些晶片大多數採用先進封裝技術，來處理海量資料需求。

台積電在CoWoS領域持續領先，日月光投控和台積電在先進封裝的合作深度不斷加深，雙方持續投資包括CoWoS的前段CoW（Chip on Wafer）晶圓製程以及oS（on Substrate）製程，日月光投控的財務長董宏思近日指出，並加強先進測試技術，確保技術優勢。

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在全球半導體產業競爭下，日月光投控和台積電積極擴充產能，根據《中央社》報導，CoWoS產能主場仍在台灣，台灣也將持續保有先進封裝技術的主導地位。

隨著CoWoS產能擴充，日月光投控的營收也將成長，特別是NVIDIA的高階AI GPU（圖形處理單元）採用台積電的CoWoS-L（Large Substrate）封裝技術，晶片的前段CoW晶圓製程主要由台積電在台灣完成，日月光負責後段封裝，除了供應NVIDIA外，也獲得Google、Meta等大客戶提供支持。

近期日月光積極投資擴充CoWoS產能，旗下的矽品日前宣布投入新台幣4.19億元，在中科彰化二林園區擴充CoWoS先進封裝產能。

此外，矽品進一步以37.02億元向明徽能源取得位於雲林斗六的廠房土地，也計畫用於擴充先進封裝產能，日月光半導體則於10月上旬宣布，在高雄市大社區新建的K28廠預計於2026年完工，該廠區將專注於CoWoS先進封裝業務，供應台積電。

隨著台積電持續擴充CoWoS產能，估計到2025年，台積電在CoWoS-S的oS製程外包比重可能達40%至50%，這將為日月光投控帶來每年約1.5億至2億美元的營收增長。

台積電和封測大廠艾克爾（Amkor）近期宣布合作，將在美國亞利桑那州擴展整合型扇出（InFO）和CoWoS先進封裝技術產能，然而，美系法人指出，雖然台積電的亞利桑那州廠即將啟用，但由於供應鏈及技術成熟度等考量，台積電的核心CoWoS產能主場仍在台灣。

根據業內消息指出，蘋果可能會將台積電美國廠4奈米製程的應用處理器和模組晶片，委託艾克爾進行CoWoS封裝，然而，台灣的台積電與日月光在封裝產業的主導地位短期內仍難被取代。

艾克爾的CoWoS產能，設備交期長達6至9個月，預計最快也要到2025年下半年才能將CoWoS產能投入運營，以台灣供應鏈的技術成熟度與生產效率來說，在全球高效能晶片封裝領域上仍有領先優勢。

什麼是CoWos技術？

CoWoS技術能有效提高AI晶片的性能，優化晶片的功耗，降低成本，但目前CoWoS產量難以滿足市場需求，成為全球AI晶片出貨的瓶頸，而要了解CoWoS製程，可拆解成「CoW」與「WoS」兩個部分：

CoW（Chip-on-Wafer）：指的是「晶片在晶圓上」，即將多顆晶片堆疊於晶圓上，使其能更緊密地配置。

WoS（Wafer-on-Substrate）：即「晶圓在基板上」，指的是將堆疊的晶片再封裝至基板上，便於進行後續的電子電路連接。

CoWoS能夠有效減少晶片的空間、降低功耗，節省生產成本，與傳統晶片相比，CoWoS封裝後的晶片能提供更高的運算速度與更低的耗能，適合應用在需要高速計算的AI應用場景中。

然而，CoWoS技術的應用正面對到摩爾定律的瓶頸，主要挑戰在於熱管理與良率提升：

• 熱管理：晶片堆疊後的密度提高，會產生更多熱量，若散熱系統無法及時將熱量排出，則可能導致晶片效能下降或過熱損壞。
• 良率問題：由於製程的高度複雜性，CoWoS封裝的產品良品率較低，對生產效率與成本帶來壓力。

然台積電則是在這快技術的領先者，能夠將不同製程的晶片整合在同一封裝內，比如將5奈米製程的AI運算晶片與12奈米的射頻晶片封裝在一起，能加快運算速度，更是目前在CoWos遇到摩爾定律下的一大突破。

台積電也是目前唯一一家同時提供先進製程與封裝服務的企業，其優勢不僅在於技術，也在於一條龍式的供應鏈整合服務。

台積電營運及先進封裝技術暨服務副總何軍在2024年國際半導體展（SEMICON Taiwan 2024）上指出，公司正在加速擴充先進封裝技術，並預期2022年至2026年之間，CoWoS產能年複合成長率將達到50%以上，我們可以期待，未來隨著CoWoS的需求成長，台灣半導體產業在國際上將有更亮眼的發展。

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