[發布日期：2021-07-12 14:58:28] 點擊：
傳統而言，摩爾定律建構於製程微縮技術，隨著各家晶圓製造廠(IDM、Foundry)不斷向前推進更微縮、更高階製程的結果，單位芯片麵積上的晶體管數量，每二年理應呈現倍增結果;由1965到2021年，共長達66年來推算，電晶體今日的數量應該可以增長達86億顆，此與蘋果(Apple)*新智慧型手機iphoness 12的應用處理器(Application Processor ：AP)—A14，電晶體數量達118億顆相去不遠。
效能、功耗、麵積、價格芯片超越摩爾定律四大關鍵
不過，單憑製程微縮，已經無法符合傳統摩爾定律所預期的效能提升要求，取而代之的是超越摩爾定律(More than Moore) ，一顆芯片所需考量者，已不再僅止於關注電晶體的關鍵尺寸與數量，更包含：PPAC四個項目——即Performance(效能)、Power(功耗)、Area(晶片麵積)、Cost(價格)。
為了倍增單位IC芯片麵積上的晶體管數量，電晶體設計的標準單位高度，因此也跟著微縮製程。在封裝製程上，更由傳統封裝製程，轉變成先進的2.5D、3D異質整合封裝製程，大大提升晶片效能，但同時，也因此增加封裝製程的工藝技術複雜度。
為了讓運算資料不須因為頻繁地進出微處理器，而浪費了資料傳遞時間與運作功耗，電腦架構方麵則引進了記憶體內運算(in-memory computing;IMC)概念，提升微處理器晶片運算效能。
過去將近半個世紀以來，全球產業界IC邏輯製程的研發曆程，由*初的垂直整合製造大廠(IDM)英特爾(Intel)獨領風騷;90年代，多家爭鳴、競爭白熱化，市場競爭同業積極挑戰英特爾不可動搖的霸主地位，經過多年的市場競爭、優勝劣敗汰除後，近幾年*後又定於一尊。
盡管邏輯製程的產業競爭稍有止歇，但另一塊更加激烈的競爭戰場—開發先進封裝技術，多年前早已展開，各家國際晶圓製造大廠(IDM、Foundry)，都有自行研發的製程解決方案，並已陸續實現於旗下高階代工服務產品中。
例如：英特爾提出的Foveros與嵌入式多芯片互連橋接(Embedded Multi-Die Interconnect Bridge;EMIB)、韓國三星電子(Samsung)提出的整合式疊層封裝(Integrated Package-on-Package;iPOP)與扇出型麵板級封裝(Fan-Out Panel Level Packaging;FOPLP) & FOPLP-PoP，以及台積電(TSMC，2330)提出的3D Fabric平台(包含SoIC、InFO、CoWoS…等等)。
半導體產業創新靠先進封裝能否向前推進是成敗關鍵
發展速度逐漸加快的全球「先進封裝」市場，正持續吸引著半導體供應鏈各板塊領域巨擘，包括：台積電(TSMC)、英特爾(Intel)、三星(Samsung)、安可(Amkor)、日月光(ASE )等不同領域的半導體巨擘，活躍於該市場，充分把握市場發展價值。先進封裝技術目前已經成為半導體產業創新、向前再推進的重要關鍵，繼續推動產業參與者探索新領域，同時也進一步成為彌合IC芯片、PCB之間發展差距的重要關鍵。
先進封裝技術發展，現階段正從原本的封裝基板平台應用，逐漸轉移至IC晶片間整合封裝的更高階技術層次，這一產業發展轉變，正好為台積電、英特爾、三星等半導體巨擘，提供展示其技術實力的*佳機會平台，同時也助益它們成為全球半導體產業，新世代先進IC封裝技術的領*群。特別於開發創新先進封裝平台——自原本的扇出型(InFO)封裝，到2.5D Si中介層(CoWoS)，直至3D SoIC階段，台積電已經成為上述幾個領域的主導大廠。
成長*快的先進封裝平台3D/2.5D堆疊和扇出
先進IC封裝製程，目前已成為全球半導體產業持續創新、向前推進發展的重要關鍵，對於縮短IC芯片、PCB二者間，立體堆疊製程的物理間距，相當重要。
半導體產業正持續開發可應用於微縮技術藍圖、功能藍圖的新世代產品，盡管目前整體市場上，僅剩三家主要、大咖的半導體晶圓製造廠參與者，而且製程微縮步調似已出現放緩跡象，但製程微縮發展藍圖，預料仍可望延續至七納米以及更高階先進製程。
就實現功能藍圖的規劃目標而言，使用晶圓製造商的異質整合技術，並搭配先進IC封裝技術的強力奧援，將因此變得更為重要。確實，先進的半導體IC封裝技術，可以透過增加功能性以及持續提高性能，同時透過降低成本的方式，進一步增加半導體產品價值。
就IC芯片製程應用的高階、低階市場上，產業界正積極針對消費者需求、性能、專門應用等領域，開發各種多晶片封裝，如係統級封裝(SiP)、2.5D Si中介層(CoWoS )封裝、扇出型(InFO)封裝，這些不同封裝製程的應用，將可滿足與異質IC芯片整合所需具備的相關功能性，以及更快的上市時間等客戶下單需求。
就各種先進IC封裝技術而言，覆晶封裝(flip-chip，FC)於2019年時，約占全球整體市場營收83%比重。但是，預估到2025年時，其市占率將進一步下滑至約77%;但3D堆疊、扇出型封裝技術市占率，則將從2015年時成長5%，至2025年時，進一步分別成長達10%、7%。3D堆疊、扇出型封裝技術，將持續分別以令市場人士印象深刻的21%、16%速度成長，穩步提高其於各種應用中的獲得采用比率。
全球半導體3D IC堆疊市場的成長，主要由3D記憶體——高頻寬記憶體(HBM)、3D DDR DRAM、基於2.5D中介層的裸芯片區和異質整合、3D NAND和堆疊型CIS、Foveros、3D SoC等封裝技術所帶動。
因受惠於不同商業模式新進業者的加入市場，整體扇出型封裝市場預料也將有望出現強勁成長。
扇入式晶圓級封裝(WLP)技術市場，主要由移動設備應用所主導，2019年至2025年期間，CAGR為3.2%。嵌入式晶片盡管市場規模較小，但預計未來五年內，受惠於電信及基礎設施、汽車和行動裝置應用市場的同步帶動下，CAGR將可達18%。
「SoIC」製程「難度」挑戰大台積電表現市場有目共睹
台積電「SoC先進封裝製程」，目前應用、下單代工、出貨量規模*大的客戶、代工產品者，為蘋果(Apple)的「A14 Bionic SoC」AP處理器。從Apple所公開的硬件相關資訊內容，以及其它已公開發表的分析技術文章中可以得知，此顆「SoC」主要包含一顆台積電*新5納米製程節點的應用處理器(A14 Bionic AP) ，以及四顆由韓國三星製造共6GB的LPDDR4X記憶體(K3UHCHC0MM-VGCL RAM)，「SoC封裝製程」則采用台積電所開發的「InFO_PoP」先進IC整合封裝技術。
2019年第二季時，台積電已領*完成全球首顆「3D IC」封裝芯片，當時即預計將於2021年正式量產。
台積電近幾年所推出「CoWoS」IC晶片封裝架構，以及「整合扇出型」封裝製程等，原本就是為了透過IC芯片的堆疊工藝、封裝製程，摸索「後摩爾定律」時代的製程推演路線，真正的3D封裝製程技術出現後，更進一步強化台積電「垂直整合服務」市場競爭力。
尤其未來「異構芯片」的整合堆疊製程，將會是重要應用趨勢。晶圓製造廠將處理器(CPU)、高頻記憶體、CMOS 影像感應器、微機電係統、數據芯片等IC芯片封裝在一起，有助於提升包含處理器在內的運算模組的運算效率，而先前的IC芯片封裝製程技術，隻能概稱為「2.5D」。
未來，於IC晶片製程封裝不同工藝製程的晶片，將會發展成相當大的市場需求規模，使得半導體供應鏈的上下遊串聯，更勢在必行。所以連原本身為IC晶圓代工廠的台積電，也須積極投入後端的半導體IC封裝高階、先進技術，預計日月光、矽品等原本的封測大廠，也將加速布建3D IC高階封裝製程的技術、產能。
不過，這並不是容易達成、快速量產的IC封裝製程技術，需要搭配困難度更高的製作工藝，如矽鑽孔(TSV)技術、導電材質填孔、晶圓薄化、晶圓連接及散熱支持等，料將因此進入新一輪技術資本競賽。
截至目前為正，台積電運用矽鑽孔(TSV)技術、導電材質填孔、晶圓薄化、晶圓連接及散熱支持等高階、先進「SoIC」封裝工藝技術的能力，相當地突出、卓越，也因而成功造就、取得了「SoC先進封裝製程」良率&量產規模，領*市場競爭同業的強大優勢。
全球先進封裝市場動能強五年內將達傳統封裝三倍
全球半導體供應鏈的所有參與廠商，目前正大力推動「先進封裝(Advanced Packaging;AP)」業務發展。
雖然因為受到COVID-19的影響，造成2020年全球先進封裝市場規模，預期將較前一年同期下滑6.8%。不過，Yole半導體、記憶體&運算事業部總監Emilie Jolivet表示，「蜜桃视频网站WWW仍非常樂觀地堅信這一市場將在2021年反彈，並較同期成長約14%。」
Yole Korea封裝、組裝&基板事業部總監&首席分析師Santosh Kumar解釋：「預計2.5D/3D矽穿孔(TSV) IC、嵌入式芯片(ED)和扇出型(FO)封裝市場的CAGR營收成長*快，市占率分別為21.3%、18%、16%。從數位娛樂、遠端工作到數字業務規模的迅速擴展，由於COVID-19帶來的新用戶行為，塑造出更多數據驅動型產品，更進一步加速導入這些產品的腳步。」
例如：網絡、移動、汽車領域的FO;資料中心、人工智慧(AI)/機器學習(ML)、CMOS圖像傳感器(CIS)、高性能運算(HPC)、3D NAND領域中的3D IC堆疊，以及行動和基地台、汽車領域的ED等。
由營收表現角度分析，2019年移動和消費市場，占整體先進封裝總營收85%;Yole預估至2025年時，整體市場CAGR，有望達5.5%水準，占整體先進封裝市場總營收80%比重。
根據Yole Développement*新調查報告指出，全球「先進封裝市場」於2019年至2025年之間，複合平均年成長率(CAGR)為6.6%，預估將帶動整體市場營收於此期間，增加達一倍以上。Yole先進封裝團隊預測，至2025年時，整體市場營收將突破420億美元，幾乎已達傳統封裝市場預期成長率(2.2%)的三倍之多。
隨著台積電進一步擴增「先進封裝製程」的產能規模，以滿足客戶代工需求，同時提高營收實績。
如此一來，台積電未來進一步增加支出、擴增高階先進晶圓代工、封裝製程產能後，相關「台積電先進封裝製程相關供應鏈」族群股，後市營運可望再獲挹注成長動能。
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