CoWoS带动相关生态系统发展 SEMICON Taiwan 2024应聚焦技术困境突破

2024年对于先进封装或许可以说是讨论度最高的一年，随着CSP（云端服务供应商）在资本支出的表现仍未有停下脚步的迹象下，NVIDIA在财会年度FY25Q2所发布的财报依旧相当出色的情况下，延续了整个先进封装产业的讨论热潮。

AI服务器需求火热，CoWoS供不应求

事实上，先进封装涵盖的技术范围相当广，广义来说，单就一般常见的处理器产品所用的覆晶封装，就可被视为先进封装技术的种类之一。但在众多种类的先进封装技术中，讨论度最高的，莫过于CoWoS，连AMDCEO苏姿丰都笑称，台湾随便一个人都可以说出CoWoS这样的词汇，这不难想见CoWoS的重要性在国内半导体产业已有举足轻重的地位。日前甫上任的台积电董事长魏哲家在他上任后的首次法说会中，就坦承现有CoWoS的产能与市场需求仍有不小的差距，八月份董事会决议，核准资本预算约美金296亿1,547万元，其中就包含了先进封装，这在在都显示出先进封装甚至是CoWoS对于台积电的重要性与日俱增。

CoWoS之所以重要的原因在于，现今AI服务器与HPC（高性能运算）所需要用到的处理器、绘图处理器与ASIC，多以CoWoS封装加以处理，在该封装中会整合已经完成堆叠的HBM（高带宽存储器）模块，再透过Interposer（矽中介层）与扮演运算角色的裸晶加以连结，使之成为高度整合的芯片模块，以适时扮演在数据中心场域的AI模型训练与推论的角色。单以今年的COMPUTEX展场的重点多以AI服务器系统来看，不难看出上下游供应链的连动关系与紧密度。

CoWoS发展渐趋成熟，生态系统已然成形

但更值得留意的，恐怕是以CoWoS为基础而衍生出的生态系统。若进一步拆解CoWoS的制造流程，从逻辑芯片在先进制程的设计、HBM的堆叠、Interposer的量产，乃至于后段的封测过程，在这当中，也需要EDA软件、先进制程设备、TSV技术、模拟软件等各项工具的奥援方能完成，所以涉及的厂商与业者数量与范围，其实高于其他先进封装技术。

台积电推出CoWoS技术已有不短的时间，尤其是在NVIDIA与AMD等绘图处理器大厂不断推出AI专用的绘图处理器产品，甚至是整合CPU的模块产品后，结合上述所提及的各项制造与供应商环结，才让生态系统发展得以稳固茁壮，尽管NVIDIA与AMD在该领域的动态固然是一大重点，但其他供应链若无法跟上其脚步，CoWoS的发展也难以顺利发展。

举例来说，HBM厂商方面，台积电本就得益于与SK海力士的双方长久合作关系，但过往也因为仅有SK海力士几乎是处于独占地位的情况下，美光在这一两年开始加紧脚步，在HBM3甚至是HBM4等技术打算取得主要客户群的认证，同时不断加大在台湾投资，而三星则是在台积电积极防守之下，不仅在先进制程本就已落后台积电，大多采用整合HBM的客户多采用台积电制程下，三星的HBM也几乎不得其门而入，而就此次的Semicon Taiwan 2024的演讲阵容来看，SK海力士与三星皆罕见地派出重量级主管来台担任此次展会演讲贵宾，如无意外，其演讲重点皆会放在新一代HBM技术蓝图的发展，足见台湾的CoWoS生态系统之重要性已经让韩国半导体业者无法忽视。

CoWoS发展虽有成，然仍有技术挑战尚待突破

另一方面，随着HBM的频率提升，加上逻辑芯片的算力也不断增加，产业界的确也开始思考随之而来的散热、应力与结构等相关问题要如何克服？这就会进一步衍生出前述所提及的供应链与相关技术要如何在各项环节上可以再有所提升。以目前最为迫切的散热问题而言，就极度需要EDA与模拟软件业者的软件方案，在协助客户进行CoWoS的先期设计时，可以在散热与性能上取得平衡，而进入实际量产阶段，相关的材料能否因应高温进而带来的应力变化，也是必须留意的环节，所以可以预期的是，Semicon Taiwan 2024不论是技术展示或是研讨会议题，应会探讨相关的问题该如何解决。

归纳来看，CoWoS的高速成长，正在重塑半导体产业的竞合关系。随着AI服务器与HPC应用需求大涨，台积电与其供应链合作夥伴在技术与市场上的双重突破，为先进封装技术的成熟提供了坚实的基础。尽管面临来自三星的竞争压力，台湾的CoWoS生态系统仍以其强大的整合能力与市场影响力，占据着主导地位，这也迫使三星必须试图与台湾供应链合作。然而，随着技术进步，产业界需要持续解决散热、应力等技术挑战，以确保CoWoS技术在未来能够稳健发展，并继续引领全球半导体产业的进步。