【白埔動土3-2】設備材料驗證效率提升50%！台積電高層親曝「Mini-Loop產線」緣起

AI晶片的快速迭代帶動次世代半導體轉型，封裝產業正式邁入跨域「打群體戰」的時代。為化解後段封裝不可逆、設備與材料開發週期長的龐大壓力，產業正透過分散式平行開發與模組化平台進行破局。台積電攜手政府於高雄白埔園區建置實體驗證基地，全力打造全台最強大且具韌性的 3DIC 先進封裝生態系。

AI晶片飛速迭代　台積電推平行開發

台積電先進封裝技術暨服務副總經理何軍日前於論壇指出，AI 晶片的技術演進節奏快得驚人，台積電過去三年幾乎每一年都在實現跨世代的技術遷移，這對研發團隊帶來極巨大的壓力。「我們根本沒有時間採用一步一步來的系列開發，必須是多軌並行的平行開發（Parallel Development）。」

他強調，台灣擁有全世界最完整的 3DIC 生態系，大家可以共同努力來克服這些挑戰。3DIC 聯盟談論 STCO（系統目標協同優化）已經好幾年了，如今真的必須落地執行！

何軍提到，台積電先進封裝產能以每年80%增長速度擴充，他特別強調，這股強勁需求將一路持續到2029年。面對如此飛速的發展，商機雖然無限，但對後段設備與材料廠商來說，卻也形成了前所未有的巨大壓力。



量產考驗四大層次　志聖剖析轉型痛點

面對這股龐大的拉貨壓力，做為先進封裝設備主要業者的志聖工業營運長曾文進提到，所謂「量產」不只要單機做到，而是要每一台設備、每一個批次都維持極高的良率、產能與成本控管。他認為，設備商如今正面臨4個層次的嚴峻挑戰：

1. 設備迭代速度：如果產品迭代週期是3個月，而設備開發要9個月，瓶頸永遠存在。設備商必須具備「製程能力」，聽得懂客戶的製程改變，並快速轉化為設備規格。

2. 掌握製程窗口：設備商不能只被動滿足規格，必須在共同驗證中掌握最佳參數區間與極限，以便快速評估是否需要進行工程變更。

3. CIP（持續改善計畫）的速度：設備交付後，發現問題到找出真因、改善驗證並複製展開的「學習速度」，決定了客戶能否順利量產。

4. 規模化量產能力：客戶要規模化量產，設備商的交期與產能也必須跟上。以志聖為例，透過均華、均豪等集團夥伴，員工已擴增至2,400人，生產場地由5,000坪擴大至12,000坪，擺脫過去單打獨鬥的模式。

曾文進強調，由於 AI 產品週期不斷縮短，業者必須將過去在實體世界學習與決策的事情，提前在數位虛擬環境中完成，藉此縮短工程驗證時間，「提前把事情做對」。



應對年度更新　健策靠模組化破解瓶頸

無獨有偶，這種開發時程緊迫的壓力，同樣深切影響著材料和零組件供應商。做為台積電 AI 散熱片主要供應業者，健策總經理林錦隆透露，因應台積電每年推一代新產品的快節奏，「我們必須三班制全力配合」。

他分析，主要壓力來自「設備開發週期」與「新材料開發壓力」兩者；針對前者，健策透過「模組化」將可共用的製程模組化，藉此縮短設備開發週期並延長機台壽命，降低折舊負擔；後者則設立內部材料實驗室與客戶緊密結合，快速找出最佳配方。

對於供應鏈普遍提及的開發與驗證時程問題，何軍回應並強調，系統驗證非常複雜，要提前解決100%的問題是不可能的，但如果能建立「模組化共通平台」，至少能解決60%的通用問題，同時也能保護客戶的專利設計。

他透露，台積電內部目前正在全力推動「共同性與模組化」，要求機台保持一定比例的通用結構，甚至系統端也需要加強產品迭代之間的通用互換性，這是 AI 長遠發展的必經之路。

後段封裝不可逆　跨領域整合成關鍵

除了推動模組化之外，後段封裝特有的技術高風險，更凸顯了數位模擬與上下游整合的迫切性。何軍認為，數位模擬對先進封裝至關重要，因為前段晶圓製造有 EUV 可以曝光重做（Rework），但先進封裝到了後段，晶片都是極其昂貴的成品，具有「不可逆」的特性！因此，後段的驗證與模擬實質上比前段更為關鍵。

林錦隆也分享了一個血淋淋的親身案例。他提到，健策今年某個專案在量產前最後一分鐘，突然收到客戶通知說系統散熱數字不夠完美，要求整個封裝端的散熱結構重新再來。「這直接導致我們公司股價打折，因為外界誤傳組件單價下跌。」

他感慨地說：「這個案例讓我們深刻體會到，沒有跨領域的上下游整合就無法應對客戶的要求。」產業必須建立完善的產品驗證平台，而政府與台積電合作推動的「白埔產業園區」，正是為了切中並解決此一產業痛點。



白埔建置實體驗證產線　縮短驗證期

為了落實前述的平行開發與跨領域驗證，何軍指出，台積電將於白埔園區設立約3公頃的「Mini-Loop 實體驗證產線」，內含小型潔淨室與實驗室，負責下世代先進封裝技術、設備與材料的精密驗證與聯合研發。他透露，白埔園區基地的初步設計與規劃是由台積電董事長魏哲家帶領，執行副總暨共同營運長秦永沛負責推動的重大計畫。

Mini-Loop 產線涵蓋 CoWoS 等先進封裝的關鍵製程站點，並鼓勵設備與材料業者在同棟大樓設立研發實驗室。透過產線與實驗室緊密相鄰的「平行開發」模式，機台反饋與修改時間將從「以週計」大幅縮短至「以小時計」，預計可將機台與材料的驗證時程與效率顯著提升25%至50%，把過去長達一年半的驗證期（涵蓋供應商設計、原型機、材料/軟體、實驗室驗證、修改精進到量產），大幅縮短至一年以內。

何軍特別強調，Mini-Loop 實體驗證產線採用「模組化」彈性空間設計，以應對半導體技術一年一代的快速迭代，未來可隨技術轉變靈活調配，甚至從晶圓級延伸至面板級、Chiplet（小晶片）等不同先進封裝技術，確保投資高效且長遠。



設立軟體與人培中心　建構世界級基地

不僅關注硬體與驗證效率，針對軟硬體整合與人才缺口等長期痛點，何軍補充提到，台積電也將同步設立「軟體驗證中心」，補齊過往設備軟體開發的短板，幫助廠商實現軟硬體同步達標。

同時，園區內也將建置與產業實務高度接軌的實作培訓環境，有效縮小理論與實務的落差，讓白埔園區不僅是技術驗證中心，更成為半導體業者共同培育下世代先進封裝人才的世界級基地。