台積電正積極擴大CoWoS、InFO、SoW先進封裝產能。圖為今年即將量產CoWoS的先進封測五廠。取自TSMC
全球企業積極布局 AI 算力,AI 運算需求每季翻倍成長,對半導體晶片效能要求不斷提升,已超越摩爾定律,尤其在2奈米以下製程節點,搭配先進封裝技術,能允許晶片放入更多電晶體,藉此提升性能,同步降低成本,因此先進封裝成兵家必爭之地。台積電不僅 CoWoS 產能持續倍增,更積極布局 SoW、SoIC 下一代先進封裝領域,將在2027至2029年量產。
根據工研院產科研究所統計,2026年全球先進封裝市場比重將超過傳統封裝,呈現逐年成長,未來五年年複合成長率將達10.9%;而2.5D/3D IC堆疊技術則為先進封裝的開發核心。
另根據 IDC 研究指出,在輝達、超微、AWS、博通與雲端服務供應商等高效能運算客戶需求推動下,台積電 CoWoS 產能持續倍增,目標將從2024年的33萬片大幅擴充至今年的66萬片,年增100%,其中以 CoWoS-L 產品線年增470%為主要動能,另包括日月光和美國 Amkor 產能也陸續增加中。而台灣設備供應鏈包括濕蝕刻、點膠、揀晶等關鍵製程設備廠商,將在此波擴產潮中獲得更多成長契機。
台積電近年積極布局先進封裝領域,目前 TSMC 3DFabric 技術家族目前已有四大平台,包括 TSMC-SoIC、CoWoS、InFO、TSMC-SoW 等 2.5D/3D解決方案。其中,
TSMC-SoIC 平台用於3D矽晶片堆疊,並提供 SoIC-P 和 SoIC-X 兩種堆疊方案;SoIC-X 是一種無凸塊堆疊解決方案,適用於 HPC高效能運算應用。SoIC-P 則是微凸塊堆疊解決方案,適用於講求成本效益如行動式應用的應用。
而
CoWoS、InFO、TSMC-SoW 則用於先進封裝領域。其中,InFO 平台包括 InFO-PoP 和 InFO-2.5D,前者適用於高階行動式應用,後者則適用於高效能運算的小晶片整合。
台積電先進封裝技術以3DFabric為核心,包括TSMC-SoIC、CoWoS、InFO、TSMC-SoW四大平台。取自TSMC
下一代SoIC 2029年就緒提到台積電 SoIC 技術,台積電執行副總經理暨共同營運長米玉傑日前於北美技術論壇指出,此技術已自2022年量產;而用於 N3-on-N4(3奈米晶片堆疊在4奈米晶片上)面朝面堆疊、6μm間距的 SoIC 將於今年投產,實現超高密度互連。台積電將繼續減少鍵合間距,下一代 SoIC 即 A14-on-N2(A14堆疊在2奈米晶片上)則將於2029年準備就緒,比第一代 SoIC 互連技術提升20倍。
台積電SoIC平台今年將量產N3-on-N4堆疊技術,採用6μm鍵合間距。取自TSMC
9.5倍光罩尺寸的CoWoS-L 2027年量產CoWoS 技術可將先進的 SoC 或 SoIC 晶片與 HBM高頻寬記憶體進行整合,滿足市場對 AI 晶片的嚴苛要求。CoWoS 平台包括成熟度最高、採用矽中介層的 CoWoS-S,以及採用有機中介層的 CoWoS-L 和 CoWoS-R。
米玉傑指出,CoWoS-S 在2012年量產,至今已超過10年,它可支援3.3倍光罩尺寸的中介層。台積電將持續拓展 CoWoS-L 技術,5.5倍光罩尺寸的 CoWoS-L 將於2026年推出;並
計劃在2027年量產9.5倍光罩尺寸的 CoWoS-L 解決方案,採用 A16 製程技術的 SoIC 晶片,將12個或更多 HBM4E 堆疊整合到一個封裝中。
採用9.5倍光罩尺寸的CoWoS-L技術將在2027年量產。取自TSMC
SoW-X系統級晶圓 2027年量產基於 AI 訓練對運算能力需求激增,需要快速擴展邏輯晶片和 HBM記憶體的整合能力,將運算能力提升7倍以上,所以,SoW(System-on-Wafer)系統級晶圓技術應運而生TSMC-SoW 是台積電最具前瞻性的革命性封裝技術,可支援更大的光罩尺寸,將記憶體或邏輯晶片垂直堆疊在系統晶圓上,藉此滿足下一代 AI 資料中心的需求。
TSMC-SoW 技術包括 SoW-P 和 SoW-X。採用 InFO 技術的「SoW-P」專注邏輯晶片整合,已於2024年量產。
今年則發表以 CoWoS 技術為基礎的「SoW-X」,支援邏輯晶片和 HBM記憶體整合,是一個比現有 CoWoS 解決方案高出40倍運算能力的晶圓尺寸系統,計劃於2027年量產。
SoW-X系統級晶圓比現有CoWoS高出40倍運算能力,計劃於2027年量產。取自TSMC
台積電先進封裝產能提升100%台積電資深副總經理暨副共同營運長侯永清在技術論壇提及,今年將增加9座新廠,其中有8座是晶圓廠,1座是先進封裝廠。而在 CoWoS 產能部分,自2022年至2026年,CoWoS 產能年複合成長率將達80%。目前 CoWoS-L 在產量的提升表現比 CoWoS-S 還要好,同時也積極增加 SoIC 產能,到了2026年,SoIC 產能將比2022年提升100%。
台積電SoIC和CoWoS產能分別以100%、80%年複合成長率大量提升。取自TSMC
2025年,台中先進封測5廠即將開始量產 CoWoS,而龍潭、竹南2座封裝廠也會投入更多資源。而位於嘉義、南科的先進封測7廠、8廠正在如火如荼趕工中,將於今年或明年量產。美國亞利桑那則規劃設立2座先進封裝廠。
英特爾也進軍先進封裝技術至於台積電的競爭對手英特爾近年也積極布局先進封裝。Intel 先進封裝解決方案名為「Foveros」。甫落幕的 Foundry Direct Connect 2025大會上,Intel 宣布 Foveros 新增兩項技術,分別為 Foveros-R 和 Foveros-B,為客戶提供更有效率和彈性的選擇。另推出全新先進封裝技術產品 EMIB-T,可滿足未來高頻寬記憶體需求。
此外,透過 Foveros Direct(3D堆疊)和嵌入式多晶片互連橋接 EMIB(2.5D橋接)技術,將 Intel 14A 製程與 Intel 18A-PT 進行連接,實現系統級整合。
英特爾先進封裝廠位於美國新墨西哥州、奧勒岡州和馬來西亞;新墨西哥廠進行 EMIB 技術開發,該廠甫於4月取得無塵室認證,將於第二季建造完成,未來將提高1.3倍產能。
英特爾先進封裝廠位於美國新墨西哥州、奧勒岡州和馬來西亞,正在急速擴充產能。取自Intel