2024.10.04 09:30

台積電為了提升CoWoS封裝業務產能,不斷買廠建廠、目標是每月8萬片

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為滿足AI伺服器先進封裝的產能需求,台積電正在摩拳擦掌。在七月的財報會議上,台積電董事長魏哲家也在回應分析師有關先進封裝的CoWoS產能緊張的議題時提到,

 人工智慧火爆帶動了CoWoS需求,台積電CoWoS需求非常強,台積電持續擴增2025-2026年希望達到供需平衡。今年產能超過翻倍成長,公司也非常努力地在擴充產能。

為了踐行這個目標,台積電封裝正在不斷買廠、建廠以加速擴產。

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買廠,建廠,台積電擴產不停

在台積電的封裝擴張路線上,早前購入的群創南科4廠,廠房代號為AP8廠區會是公司封裝發展的一個明智選擇。因為通過這單交易,將省去須以年計的環評階段,這也公司預計能在明年下半年將該工廠投產。據台媒表示,該廠的未來產能比竹南先進封裝廠大9倍,且將納入晶圓代工與3D IC。

今年8月中旬,台積電宣佈斥資171.4億新台幣,購入群創位在南科的5.5代LCD面板廠,該廠原本為記憶體大廠美光屬意,一直到台積電、群創重訊公佈廠房交易訊息,外界才知道台積電已經搶先一步。

供應鏈透露,台積電會購入群創南科4廠的最主要原因,就是省去以年計算的環評步驟,與嘉義的先進封裝廠不同,只要進行廠內改裝工程,不到1年機台進駐後就可以投產。

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裝置端業者指出在廠房交易案確定後,台積電就針對AP8廠啟動建廠計畫,目標在2025年下半年投產,相關的機台裝置製造訂單同步進行,預期明年4月陸續交機,約1季的試產,下半年投產並不難。

由於AP8廠的規模比竹南先進封裝廠大9倍,供應鏈認為不會只有先進封裝的CoWoS產能,未來先進製程的晶圓代工、扇出型封裝以及3D IC等產線都有可能會進駐。

除了買下工廠,台積電之前的建廠也在穩步推進。

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今年五月,進駐嘉義科學園區的台積電CoWoS先進封裝廠正是動工,但在施工過程中挖到了疑似遺址,現依據文資法進行相關處理,外界關切該廠進展。但台灣方面表示,預計文資法相關清理工作將於今年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。

目標是2025年每月達8萬片

根據先前規劃,台積電將在嘉義設2座CoWoS先進封裝廠,原計畫2028年量產。具體到工藝方面,據報導,這個廠主要以系統整合單晶片(SoIC)為主,台積電也較看好3D封裝,目前客戶包括晶片大廠超微(AMD)MI300外,至2026年客戶有望進一步提升。

而由於CoWoS需求旺盛,台積電還持續在全台尋覓適合的擴廠據點,早前規劃的銅鑼廠遭遇水土方面問題,而嘉義第一座廠則暫時卡關(挖到遺址),著眼長期龐大需求,驅使台積電需要提早尋求更多匹配的地點。先前媒體報導,雲林縣長張麗善指出,縣府已自主啟動“虎尾產業園區計畫”,在所在位置緊鄰中科虎尾園區,面積約29.75 公頃的情況下,全力爭取台積電落腳設廠。

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但最近有消息指出,除近期購買的南科週遭土地,台積電建廠廠址決定捨棄雲林轉往屏東。台積電表示,設廠地點選擇有諸多考量因素,不排除任何可能性。在今年年初,甚至還有消息透露,晶圓代工龍頭台積電正考慮在日本建立先進封裝廠,這足以看到這項封裝技術的受歡迎程度。

美系法人預估,台積電的CoWoS月產能到年底可能超過3.2萬片,若加上協力廠商有機會逼近4萬片,到2025年底月產能約在7萬片上下。

摩根士丹利最新報告指出,台積電(TSM)由於終端客戶對AI的需求持續增長,決定提前擴大 CoWoS 產能。CoWoS 技術對 AI 與高效能計算至關重要,能有效提升運算效能。最關鍵的是,台積電的大客戶輝達(NVDA)的強烈需求促使其將原本 2026 年擴充至每月 8 萬片的目標提前到 2025 年底達成。為達此目標,台積電計劃將新購置的群創廠房(代號AP8)投入生產,以加速擴產進度。

台積電營運、先進封裝技術暨服務副總何軍在半導體展時也透露,預期CoWoS先進封裝產能在2022至2026年,年復合成長率達到50%以上,到2026年仍會持續擴產,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。

DIGITIMES研究中心在八月中發表的《AI晶片特別報告》中指出,先進封裝成長力道更勝先進製程,在先進封裝領域,AI晶片高度仰賴台積電CoWoS封裝技術,因此台積電2023~2028年CoWoS產能擴充CAGR將超過50%,而2023~2028年晶圓代工產業5nm以下先進製程擴充年均復合成長率將達23%。

在產能大幅提升的同時,台積電也在更新換代公司的封裝技術,以求為客戶提供更多的支援。

封裝技術的持續升級

在最近為北美客戶舉辦的研討會上,台積電公佈了晶片封裝和尖端光學互連技術的雄心勃勃的路線圖。這些進步可能會在未來幾年掀起計算性能的浪潮。

首先是台積電自家的晶片封裝技術,台積電將其命名為“CoWoS”(晶圓基板上的晶片),它本質上是典型小晶片設計的增強版,其中多個較小的晶片內建到一個封裝中。但台積電正在將其提升到令人難以置信的規模和複雜性的新水準。

當前的 CoWoS 換代支援中介層(矽基層)的尺寸高達曝光中使用的典型光罩的 3.3 倍。但到 2026 年,台積電的“CoWoS_L”將使其尺寸增加到大約 5.5 倍的掩模尺寸,為更大的邏輯晶片和多達 12 個 HBM 記憶體堆疊留出空間。而僅僅一年後的 2027 年,CoWoS 將發展到令人瞠目結舌的 8 倍甚至更大。

我們談論的是內建封裝,面積達 6,864 平方公分,比一張信用卡大得多。這些 CoWoS 龐然大物可以整合四個堆疊邏輯晶片以及十幾個 HBM4 記憶體堆疊和額外的 I/O 晶片。

 

 

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