CoWoS，是一門好生意

2024-11-07 20:10:20 娛樂頭條 9039℃

文 | 半導體產業縱橫

台積電正在考慮漲價。

漲價的對象除了3nm先進工藝，還有cowos先進封裝。明年3nm漲約5%，而cowos則高漲10%～20%。

「不是ai晶元短缺，而是我們的cowos產能短缺。」這是台積電劉德音在接受採訪時的回答。這項台積電默默培育十多年的技術，成為全球矚目的焦點。

cowos的巨大需求

憑藉著cowos台積電幾乎要成為全球最大的封裝廠了。

先進封裝佔台積電整體業績的比重逐步增高，相關毛利率也逐步提升。有分析師預計，台積電今年先進封裝營收可以超越70億美元，挑戰80億美元。先進封裝目前約佔台積電營收的 7%～9%，預計未來五年該部門的增長將超過台積電的平均水平。

這與台積電cowos封裝技術不無關係。不少ai晶元都需要採用cowos的封裝技術。

我們可以看下cowos的市場需求。打頭陣的是英偉達，英偉達佔整體供應量比重超過50%。之前的a100和h100等用的都是cowos封裝。之後的blackwell ultra 產品，也是使用的台積電cowos封裝工藝。而到了明年，英偉達將會推廣採用 cowos-l 技術的 b300 和 gb300 系列。

amd的mi300用的是台積電soic（3d）和cowos（2.5d）兩種封裝技術。此外，博通、微軟、亞馬遜、谷歌對於cowos的也有一定的需求。據機構統計，amd和博通對cowos產能需求，合計的佔比超過27.7%。

目前，ai晶元雖然沒有採用最先進的製造工藝，但高度依賴先進的封裝技術。全球半導體公司能否從台積電獲得更先進的封裝產能，將決定其市場滲透率和控制力。

因此有消息稱，英偉達為了獲得更多cowos產能，甚至表示願意漲價，從而拉開與競爭對手的距離。不過這一消息也不算空穴來風，因為黃仁勛真的在公開場合強調：「台積電不只是生產晶圓，還處理著眾多供應鏈問題。」他也認同目前定價過低，支持台積電漲價的舉措。

從目前的cowos需求來看，即使到了明年，英偉達50%佔比仍然不會變，而amd在台積電的cowos封裝訂單量將小幅增加。據預估，英偉達對cowos-l工藝的需求可能會從2024年的3.2萬片晶圓大幅增加至2025年的38萬片晶圓，同比增長1018%。

如此巨大的cowos需求，使得台積電頻頻提及擴產。

cowos怎麼走到這一步？

cowos並非一飛衝天，而是默默前行。

先進封裝不是一個新概念，追溯歷史，2000年是先進封裝的轉折點。從這一年開始，封裝從傳統的引線接合、倒裝晶元方式，轉向「晶圓級封裝」。

早在2008年，台積電便成立集成互連與封裝技術整合部門（iipd）入局先進封裝。

當時的台積電在金融危機的影響下，陷入了經營虧損。內憂外患下，張忠謀重新出山執掌台積電，同時請回已經退休的蔣尚義掌舵研發，開發先進封裝技術進行差異化競爭。據蔣尚義回憶，最初提出先進封裝而被公司（台積電）內部視為「笑話」。

2011年，台積電開發出了第一代 cowos封裝技術，這是最初的起源。當時，cowos 使用硅（si）襯底作為中間襯底（中介層），將多個晶元集成在一個封裝體內，實現了更高的互連密度和更好的性能。

來源：台積電cowos紀事表

此時，人們對於cowos還是缺乏興趣。第一個願意採用成本高昂cowos技術的公司還是華為。台積電cowos的記事表中顯示，在2014年海思hi1616晶元採用了cowos工藝。

之後，cowos封裝不斷改進發展。現在cowos是一種2.5d的整合生產技術，由cow和wos組合而來：cow就是將晶元堆疊在晶圓上（chip-on-wafer），而wos就是基板上的晶圓（wafer-on-substrate），整合成cowos。

據不同的中介層，台積電將cowos封裝技術分為了三類：第一類，cowos-s，使用si襯底作為中介層；第二類cowos-r，使用重新布線層（rdl）作為中介層；第三類cowos-l，使用小晶元（chiplet）和rdl作為中介層。

在最新的演講中，台積電高效能封裝整合處處長侯上勇表示，作為能滿足所有條件的最佳解決方案，台積電的先進封裝重點會從cowos-s 逐步轉移至cowos-l，並稱cowos-l 是未來藍圖關鍵技術。

侯上勇認為，由於頂部晶片（top die）成本非常高，cowos-l 是比cowos-r、cowos-s 更能滿足所有條件的最佳解決方案，且因為具有靈活性，可在其中介層實現異質整合，會有其專精的尺寸與功能。cowos-l 可兼容於各式各樣的高效能頂級晶元，例如先進邏輯、soic 和hbm。

都在眼饞cowos產能

台積電「吃肉」

台積電cowos產能全部在中國台灣，共有五座先進封測廠，分別位於龍潭、竹科、竹南、中科、南科。

南科嘉義園區第一座p1廠已於5月動工，不過在施工的過程中挖到了疑似遺址，現依據文資法進行相關處理。官方的回答是相關清理工作會在今年10月完成，台積電嘉科先進封裝廠規劃明年第3季裝機不受影響。根據先前規劃，台積電會在嘉義建設2座cowos先進封裝廠，原計劃2028年量產。

竹南先進封裝廠（ap6）已經在2023年6月正式啟用，經過了一年的運營，隨著設備移至ap6c廠，已成為台積電最大的cowos基地，第三季cowos月產能翻倍，由1.7萬片增至3.3萬片。

除了竹南廠區ap6c外，原本僅承接os後期製程的中科廠區也將逐步轉為cow製程，而嘉義廠區則正處於土地整備階段，預計進度將比銅鑼廠更快。

三季度，台積電還新增了cowos相關機台，並已要求設備廠商增派工程師，以充實龍潭ap3廠、中部科學園區ap5廠的產能。

在財報會議上，台積電已經明確表示了，其cowos產能會在2024年和2025年每年翻一番，但需求仍將超過供應。

現在，台積電先進封裝產能在2022至2026年，年複合成長率達到50％以上。台積電營運、先進封裝技術暨服務副總何軍表示：「以往3至5年蓋一個廠，現在已縮短到2年內就要蓋好，以滿足客戶需求。」

不過，台積電的cowos具體的產能在財報中並沒有披露。

何軍曾在秀出簡報數據時，幽默提到：「現在簡報都不敢放（先進封裝產能）數字，因為客人都一直說（產能）不夠，所以乾脆不放具體數字了」。

目前台積電的cowos多是機構預測。具體來看，投行評估，到今年底，台積電cowos月產能可超過3.2萬片，到2025年底月產能約在7萬片上下。digitiems預測，到2025年第四季度末，台積電的月產能預計將增至6.5萬片以上12英寸晶圓當量。花旗證券預估，台積電今年底的cowos產能為每月3萬～4萬片，在買下群創南科四廠之後，到2025年底的cowos產能從6萬～7萬片上調到每月9萬～10萬片。

業內人士表示，台積電向設備製造商提供了2026年的機台需求並下了訂單。明年的交貨計劃基本上已經排滿了，目前台積電正在與設備供應商合作，敲定2026年的出貨和安裝計劃。

日月光「喝湯」

作為真正的全球的第一大封測廠商，日月光接到了台積電溢出的cowos需求。

日月光也掌握了先進封裝技術，成為台積電解決cowos封裝產能緊張的最佳夥伴。其中，在 cowos-s 先進封裝後段製程中，更是與台積電密切合作。

業內人士分析，到2025年，台積電在cowos-s後段的os封裝製程，可能外包其中40%至50%比重給日月光投控，可增加相關業績規模約1.5億美元至2億美元。

為了cowos的生意，日月光最近開出了大筆的支出。

10月份，日月光斥資近200億新台幣（約為44.56 億人民幣）購買廠務與設備。今年下半年日月光累計投資超過了470億新台幣（約為104.72 億人民幣），全年資本支出相對預測增加30億美元。這麼來推算的話，明年日月光的資本支持有望接近40億美元。對於自身的斥資，日月光表示：「好戲在後頭。」

日月光的豪擲巨資主要用來購買，cow所需的成熟製程曝光機設備機台，加上旗下矽品彰化二林廠及中科廠等據點都開始擴增無塵室及進駐設備機台。

要知道，日月光旗下矽品前段時間宣布，投資新台幣4.19億元，取得中科彰化二林園區土地使用權，擴充cowos先進封裝。同時，矽品也進一步投資37.02億元，向明徽能源取得雲林斗六廠房土地，也是擴大cowos先進封裝產能。

不止如此，日月光在10月上旬宣布，高雄市大社區k28廠預計2026年完工，主要目的就是要擴充cowos先進封測產能。

安靠「啃骨頭」

一個月前，安靠和台積電一起宣布，雙方已簽署諒解備忘錄，將攜手合作為亞利桑那州引入先進封裝與測試能力，進一步拓展該地區的半導體生態系統。

按照協議，台積電在亞利桑那州皮奧里亞計劃建的工廠，會和 amkor 簽一個一站式的先進封裝和測試服務合同。台積電會靠這些服務好好地支持自家客戶，特別是那些用台積電在鳳凰城先進晶圓製造設備的客戶。其中，涉及到的封裝技術包括台積電的集成扇出型技術（info）和基板上晶圓上晶元技術（cowos）。

實際上，台積電在亞利桑那州規劃3座廠的先進晶圓製程，結合安靠的先進封裝產線，有助提升台積電當地廠區的附加價值，也可穩定接單。