先進封裝 四波產業大潮

InFO→訂單外溢→混合鍵合→玻璃基板


先進封裝已成為半導體突破算力瓶頸的絕對戰場!回顧這場技術革命,2016年的InFO首度印證其龐大的商業價值,也為台灣供應鏈打下堅實底蘊,產業從平面走向立體、從有機材料跨入玻璃基板。面對產能緊缺與技術交替,看懂技術演進的產業邏輯,將是洞悉全球半導體版圖重構與供應鏈突圍的關鍵所在。

文●吳旻蓁

隨著AI算力需求迎來史無前例的爆發,全球市場資金正高度聚焦於半導體供應鏈的同一處戰場——先進封裝。原因無他,在這個得算力者得天下的時代,單一晶片的效能提升已不足以應付龐大的資料吞吐;而先進封裝因可將運算核心如GPU或ASIC與高頻寬記憶體(HBM)等,以最短路徑、最低功耗的方式整合在一起,因而成為目前半導體供應鏈中產能相當吃緊的重要環節。


▲台積電憑藉InFO技術為智慧型手機帶來極致輕薄與低功耗,成功開啟先進封裝大規模商業化的時代。官網提供

InFO助台積電甩開三星

然而,這場牽動全球科技巨頭競逐、也改變台灣半導體供應鏈版圖的封裝革命,並非一夕之間引爆。若要追溯先進封裝真正跨越成本門檻、走向大規模商業化的起點,時間可以回到二○一六年。當年蘋果推出iPhone7,其搭載的A10處理器首度大規模採用台積電的InFO(Integrated Fan-Out,整合型扇出封裝)技術;彼時,台積電與三星在十六/十四奈米先進製程仍競爭激烈,但InFO帶來更輕薄、更低功耗的封裝優勢,成為台積電取得蘋果高度信任的重要技術優勢之一,也讓先進封裝首度證明具備大規模商業化的價值。

若沿著技術發展脈絡回顧,其實台積電早在二○一一年左右便推出CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)技術,並於二○一二年前後開始量產。不過,由於CoWoS採用昂貴的矽中介層(Silicon Interposer),製造成本居高不下,早期主要應用於賽靈思(Xilinx)等高階FPGA產品,市場規模始終侷限於利基市場。為了切入龐大的智慧型手機市場,台積電進一步發展出成本更具競爭力的InFO,捨棄傳統有機封裝基板,以重新佈線層(RDL)直接完成I/O重新分配與訊號連接,不僅有效降低封裝厚度與成本,也讓先進封裝真正跨越商業化門檻。

傳統封裝主要透過打線或覆晶方式,將裸晶連接至封裝基板,再與PCB相連。隨著晶片持續微縮,可容納的I/O數量逐漸受限,形成傳輸瓶頸。為了解決I/O限制,扇出型封裝(Fan-Out)技術開始興起,將訊號佈線延伸至晶片之外,而InFO則進一步捨棄封裝基板,將晶片直接嵌入模塑樹脂(Molding Compound)中,再透過半導體微影技術製作高密度重新布線層,使I/O重新分配更具彈性,也縮短訊號傳輸路徑,改善功耗與訊號完整性。由於不再需要傳統封裝基板,封裝厚度可進一步壓縮,更符合智慧型手機與穿戴式裝置對輕薄短小的需求,也成功建立起消費性電子市場大規模採用先進封裝的商業模式。

Apple之所以看重InFO,不只是晶片更薄,而是封裝直接影響終端產品設計。智慧型手機內部空間寸土寸金,封裝每減少一點厚度,都可能換來更大的電池、更好的鏡頭模組或更充裕的散熱空間。因此,自A10開始,封裝不再只是後段製程,而是晶圓代工競爭力的重要一環。



CoWoS接手AI高階戰場

不過,InFO的成功,也正凸顯不同世代算力需求所帶來的技術分野。如今,當AI伺服器開始大量採用GPU與高頻寬記憶體,單一晶片尺寸持續放大,系統功耗動輒數百瓦,封裝除了需要更高I/O密度,也必須同時兼顧散熱能力與HBM整合需求。此時,以矽中介層為核心的CoWoS重新站上舞台,從過去侷限於利基市場的高階技術,一躍成為全球AI晶片最重要的封裝方案,也掀起今日市場最受矚目的先進封裝擴產熱潮。

值得注意的是,InFO與CoWoS並非彼此取代,而是服務不同市場。InFO仍廣泛應用於高階手機處理器、穿戴裝置與部分消費性IC,追求的是輕薄、低功耗與成本效率;CoWoS則鎖定AI、高效能運算與大型ASIC,追求極高頻寬與異質整合能力。

而若回頭檢視整個產業發展歷程,InFO的一大重要性在於它成功驗證了先進封裝可以成為一門成熟且具經濟效益的生意,也讓台灣供應鏈提前累積了封裝、設備、材料與測試等完整能力。包括日月光投控(3711)等封測廠陸續投入扇出型封裝布局,弘塑(3131)、辛耘(3583)等濕製程設備廠在重新佈線製程中累積量產經驗,旺矽(6223)、精測(6510)等測試介面廠也隨著高I/O晶片需求提升持續升級技術,這些過去在InFO時代建立的技術基礎,最終都成為今日台灣供應鏈承接CoWoS商機的重要養分。

半導體封裝技術的演進,本質上就是一場不斷突破算力、頻寬與功耗限制的接力賽。回顧產業發展軌跡,可以清楚看見四波技術浪潮,第一波浪潮,是以InFO為代表的商業化基石,這項技術讓先進封裝真正走向成熟市場,不僅奠定了現代行動裝置輕薄高效的硬體基礎,更為台灣本土供應鏈打下基礎。

第二波則是AI帶動的CoWoS產能外溢潮。為突破AI晶片的算力極限,將多顆運算核心與高頻寬記憶體緊密相連的異質整合成為顯學,在台積電產能供不應求下,龐大的設備擴充與封裝訂單正全面蔓延至一、二線封測廠與周邊供應商,催生出當下台股市場最具爆發力的CoWoS商機。

第三波將邁向混合鍵合(Hybrid Bonding)大潮。當平面空間的拼接達到物理極限,透過無凸塊的直接接合,讓晶片能夠進行超高密度的立體垂直堆疊,持續提升晶片堆疊密度,未來必將引發新一波針對高精度貼合與檢測設備的需求.

第四波則是放眼更長線的玻璃基板(GlassSubstrate)革命。當晶片面積與耗電量同步倍增,傳統有機封裝基板極易產生翹曲問題;導入具備平整度與熱穩定性的玻璃材質,將為未來更大型AI晶片提供新的封裝平台,成為國際半導體巨頭放眼長線的另一大戰場。

事實上,從InFO、CoWoS到未來有望廣泛使用的Hybrid Bonding與玻璃基板,看似是四種不同的封裝技術,但背後反映的卻是同一件事,即半導體產業的競爭模式正在改變。過去,晶圓代工廠主要比拚的是製程節點,誰能率先跨入更先進的奈米世代,誰就掌握市場主導權;然而,隨著製程微縮難度與成本持續攀升,單純依靠製程已無法滿足AI對運算效能與資料傳輸的需求,封裝開始從過去的後段製程,晉升為決定整體系統效能的重要核心。



台鏈築起競爭護城河

對台灣而言,這項轉變更代表新的競爭優勢。從晶圓代工龍頭、封測大廠,到弘塑、辛耘等設備業者,以及旺矽、精測等測試介面廠商,台灣業者多年來在一次次封裝世代交替中累積製程經驗與客戶認證,形成涵蓋晶圓製造、封裝、設備、材料、檢測與測試的完整供應鏈。也正因為如此,當全球AI需求快速升溫、先進封裝成為最吃緊的產能瓶頸時,國際大廠幾乎都無法繞過台灣供應鏈,這也是近年台股相關族群持續受到市場高度關注的根本原因。

如今,台灣憑藉完整的半導體製造實力,以及多年累積的先進封裝技術與供應鏈優勢,已成為全球AI浪潮中不可或缺的核心樞紐。每一次技術演進,都意味著新一輪設備投資、供應鏈重組與產業洗牌,也將持續牽動台股投資的新主軸。而針對當前最受市場矚目的CoWoS訂單外溢效應,以及Hybrid Bonding、玻璃基板等技術趨勢以及其背後的產業變革與投資機會,可詳見後文。

… 本文摘錄自 先探投資週刊 2026/7月 第2413期
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