AI算力竞赛走向系统整合 封装与PCB成为效能关键
- 郑宇渟／台北
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AI快速带动运算需求，过去半导体效能主要仰赖制程节点推进与晶体管微缩，如今一套AI系统还要同时处理庞大的数据传输、存储器带宽、供电与散热。中华民国微电子构装学会（IMAPS-Taiwan）理事长郑心圃博士指出，GPU周围还有HBM、I/O芯片、网络芯片及未来可能加入的光子元件，「彼此如何连接，会直接影响整体效能与耗电。」
先进封装因此扮演更重要的整合作用，除了缩短芯片之间的连接距离，也能把去耦电容、电感与整合式电压调节器放进封装或载板，改善电源传输，共同封装光学（CPO）则有助降低高速数据长距离传输的功耗。封装、IC载板与PCB也从过去较偏后段的制造环节，逐步成为AI硬件效能能否充分发挥的重要一环。
更大更近更省电 先进封装面临多重技术考验
这样的发展也改变了封装技术追求的目标，郑心圃将目前趋势浓缩为「更大、更近、更省电」。AI需要放入更多逻辑芯片与HBM，封装尺寸随之扩张，翘曲与良率的控制难度增加；芯片之间又必须靠得更近，混合键合（Hybrid Bonding）与3D整合的重要性随之提高。另一方面，数据传输每一个bit消耗的能量必须继续降低，供电也要尽量减少途中损耗。在封装层级（package level），随着功率与热流密度持续提高，散热也更考验液冷、热界面材料及高热流密度散热技术。郑心圃指出，「如果散热能力不足，系统效能就会受到限制，也无法充分发挥原本的算力。」
当尺寸扩大、线路变细，材料选择也更复杂。玻璃核心载板因尺寸稳定性与翘曲控制受到产业重视，但玻璃本身较脆，制程、材料界面、量产成本及可靠度都还有课题需要处理，玻璃核心载板与PCB进行系统整合时，也需要考量两者热膨胀系数（CTE）不匹配所造成的应力、翘曲及可靠度问题。AI封装的功率也从过去数百瓦往一千瓦、两千瓦甚至更高发展，使供电、散热与机械可靠度彼此影响，技术评估已很难只看单一项目的最佳表现。
新技术从研发走矢量产，仍须跨过多项门槛。曾参与CoWoS研发的郑心圃，以自身经验说明，「一个技术在实验室里做成功，只能证明它可以做；技术量产，必须证明它值得做，而且每天都可以做出来。」新的封装方案若要跨过商用门槛，首先要解决客户确实存在、传统方法已难以处理的问题，同时具备清楚的产品价值，制程也要能稳定运作。设备、材料、良率、可靠度、生产周期与成本缺一不可，早期还需要客户共同承担导入风险。
开发模式由分工转向协作 各环节提早共同规划
系统愈复杂，产业原有的分工方式也跟着改变。过去芯片设计、晶圆制造、封装及PCB各自负责不同环节，产品开发也有相对清楚的先后顺序。现在，GPU的I/O数量会影响中介层与载板的尺寸、绕线密度，HBM配置则不仅关系到信号与散热，也会影响封装的尺寸、整体布局与翘曲；封装所需电流也会回头影响载板与PCB的供电能力。这些条件若等到前一阶段完成才处理，往往已经太晚。
郑心圃认为，芯片、封装、载板、PCB、材料、设备与系统厂，都必须更早参与产品开发，在设计初期就共同讨论规格与技术需求，「任何一层的最佳化，都必须放回整个系统来看。」设备业者也要更早参与制程设计，跨领域合作逐渐成为AI硬件开发的日常。台湾的优势正好来自高度集中的产业体系，从晶圆制造、封装、IC载板、PCB，到材料、设备、自动化、ODM及系统制造都有完整产业基础，发生技术问题时，各环节能较快找到合作对象共同处理。
IMPACT汇聚国际产业专家 从技术交流掌握发展方向
2026年IMPACT国际研讨会也依循这项变化，从系统整合角度安排议程，涵盖先进封装、先进载板、数据传输、电源与散热。郑心圃表示，AI让过去分开讨论的芯片、封装、载板及PCB之间有了更紧密的相互影响，大会希望让与会者从完整系统理解未来技术方向。同期举办TPCA Show，也让技术研讨、材料设备与产业展示集中在同一期间。
2026年大会邀集多位国际产学界重要专家担任Plenary Speakers，包括史丹佛大学H.-S. Philip Wong、ASE Group C. P. Hung、SHINKO Yasushi Araki、Intel Rahul Manepalli，以及IEEE Electronics Packaging Society（IEEE-EPS）Jeffrey Suhling，从学术研究、先进封装、IC载板及异质整合等不同角度，分享AI时代电子构装与系统整合的最新技术发展。除Plenary演讲外，大会也规划多场产业论坛与技术议程，让系统、芯片、封装、设备及材料业者直接交流下一代AI硬件所面临的技术挑战。
此外，IMPACT2026年结合IMAPS All Asia Conference（IAAC）。IAAC是IMAPS亚洲年会，汇集日本、韩国、台湾及其他地区的国际封装社群，2026年特别着重于先进载板的技术开发、研究与市场发展方向。
议程聚焦AI时代的载板生态系，邀请Prismark、Ajinomoto、MKS Atotech、AT&S、FICT及Kinsus等产业代表，从市场、材料、制程及载板制造等不同角度，讨论ABF载板、玻璃核心及高密度IC载板的未来发展。IMPACT整体议程也涵盖热管理、共同封装光学、市场趋势及企业论坛等内容，预估与会人数有机会超过一千五百人。
郑心圃长期参与IMPACT，也希望藉由国际会议增加台湾产业参与标准、规格与设计讨论的机会。他认为，「台湾已有成熟的制造基础，下一阶段仍要提高软硬件整合能力，并让更多工程师与学生接触国际专家及不同层次的技术讨论。」随着AI运算需求提升，半导体竞争已从单一芯片效能，逐渐延伸至数据传输、供电与散热等整体系统设计。曾被视为芯片后段制造环节的封装与PCB，也因此成为影响AI系统效能的重要技术。
