Behind the Rise of Taiwan Semiconductor's CoWoS: Once Sat on the Bench for 10 Years

人工智能（AI）帶動台積電先進封裝 CoWos 火紅，對照 10 多年前，技術剛研發出來時，卻「門可羅雀」，熟知內情業界人士表示，當時台積電 CoWos 沒有客户，只有賽靈思（Xilinx）願採用，但 1 個月只要 50 片，量少到可憐，跟目前產能需求熱到供不應求，可説天差地別。

台積電於 2013 年 10 月曾發佈新聞稿，指出賽靈思採用 CoWoS 技術成功量產 28 奈米產品，這印證業界人士所言不假。台積電當時指出，賽靈思採用該公司 CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）技術開發 28 奈米 3D IC 產品，藉由整合多個芯片於單一系統之上，達到顯著縮小尺寸並提升功耗與效能的優勢。

業界人士表示，台積電 10 多年前，開發出 CoWos 技術，沒有客户，只有賽靈思願採用，但 1 個月只要 50 片，「量小得不得了」，可以説量少得可憐；當時，台積電創辦人張忠謀採納研發大將蔣尚義建議，跨足先進封裝，大手筆給他 4 百位工程師、1 億美元研發資源，結果開發出 CoWos 技術沒有生意，蔣尚義去年受訪曾説過，這在公司變成 1 個笑話，令他相當窘境。

蔣尚義分享過，針對 CoWos 技術，他曾經到處向客户推廣技術，還是沒有人要用；後來，他有 1 次跟 1 家客户的副總裁吃飯，對方不經意提到不採用 CoWos 的原因是價格太貴，如果 1 個平方毫米賣 7 分美金太貴，只要賣 1 分美金才願意用，他恍然大悟，回公司後，立即請研發主管去做出降低成本的技術，也就是另 1 種先進封裝 InFO 技術。

InFO 就是蘋果等智能型手機芯片客户採用的先進封裝技術，也是台積電大賣的技術，業界傳出，1 年貢獻台積電營收已約超過 30 億美元。

台積電 CoWos 產能原本不多，沒有想到近年來 AI 發展比預期快，AI 芯片採 CoWoS 先進封裝，CoWoS 產能頓時難滿足，台積電擴產緩不濟急，今年與明年連續兩年的產能都將倍增，預計到 2026 年才能達供需平衡，台積電表示，會與後段專業封測代工廠持續合作，以因應客户需求。晶圓代工龍頭台積電 18 日召開法人説明會表示，公司將加大 CoWoS 先進封裝產能，預估明年會超過倍增幅度。

魏哲家透露，今年 CoWoS 產能可望較原先預期倍增再增加，預估 2025 年相關產能增加幅度也會超過倍增，台積電與後段專業封測代工廠（OSAT）持續合作佈局先進封裝，因應客户強勁需求。

法人問及何時可供需平衡，魏哲家表示，目前 CoWoS 先進封裝供給持續吃緊，希望 2025 年吃緊狀況可逐步緩解，2026 年供給需求可達到平衡。

台積電先前預期，2022 年至 2026 年 CoWoS 產能年複合成長率超過 60%。

台積電位於中科的先進封裝測試 5 廠在 2023 年興建，預計 2025 年量產 CoWoS；位於苗栗竹南的先進封測 6 廠，2023 年 6 月上旬啓用，整合 SoIC、InFO、CoWoS 及先進測試等。

台積電位於嘉義的先進封裝測試 7 廠，今年 5 月動工，原先規劃 2026 年量產 SoIC 及 CoWoS，但今年 6 月期間當地挖到疑似遺址，暫時停工。

台積電 CoWoS，是什麼？

CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate) 是一種 2.5D、3D 的封裝技術，可以拆成「CoW」、「WoS」兩個面向。

CoW(Chip-on-Wafer) 意思是指將芯片堆疊，而 WoS(Wafer-on-Substrate) 則是把芯片堆疊在基板上。

因此，CoWoS 的意思就是把芯片堆疊起來，並封裝在基板上，並根據排列的形式，分為 2.5D 與 3D 兩種，此封裝技術的好處是能夠減少芯片的空間，同時還能減少功耗與成本。

其中，2.5D 與 3D 的封裝技術主要差在堆疊的方式。

2.5D 封裝最為人所知的就是台積電的 CoWoS，其技術概念就是以水平堆疊的方式，將半導體芯片放在中介層之上或透過硅橋連接芯片，最後再透過封裝製程連接到底層的基板上，讓多顆芯片可以封裝一起，達到封裝體積小、功耗低、引腳少的效果，本質上仍然是水平封裝，只是讓芯片間的距離更加靠近。

3D 封裝則是採用立體式的封裝結構，將多個芯片同層或不同層交叉封裝在同一個芯片內，其中使用硅穿孔 (TSV) 來連結上下不同芯片的電子訊號，使訊號延遲降低，是真正的垂直封裝，但目前硅穿孔的工藝不管在設計、量產、供應鏈方面皆還不構成熟，基於成本考量，當前業界多采用 2.5D 封裝。

本文作者：半導體行業觀察，來源：半導體行業觀察，原文標題：《台積電 CoWoS 爆紅背後：曾苦坐冷板凳 10 年》