8月15日，臺積電宣布，已與群創光電簽訂合約，以約合37.88億元人民幣購買群創光電位于臺南市新市區的廠房及附屬設施，其目的在于擴充其CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)先進封裝產能。

　　近兩個月，頭部企業在半導體先進封裝領域擴產與技術更新動作頻頻，而提升面向人工智能應用芯片的封裝能力，是這系列舉措的主要目標。

　　一面是持續、大量地以人工智能芯片作為目標市場布局的先進封裝;一面是一直未找到“殺手級”應用的人工智能技術。這不禁讓人懷疑：若是AI找不到合適的應用承接，先進封裝是否將面臨過剩風險?

　　產能持續擴張

　　8月9日，全球最大封裝測試代工廠日月光半導體從宏璟建設購入其K18廠房，該工廠將主要布局晶圓凸塊封裝和覆晶封裝制程生產線，以應對未來先進封裝產能擴充的需求。這是日月光自去年12月以來的第三次擴產動作，且此次擴產規模最大，規劃的擴產面積約相當于前兩次擴產面積之和的三倍。

　　在今年6月，日月光宣布在高雄市擴產，以支撐先進封裝制程的終端測試需求、AI晶圓高效能運算和散熱需求。據了解，日月光近三個月以來的投資金額已經達到約49億元，將用于購置設備、常務設施。

　　7月11日，日月光半導體子公司ISE Labs宣布于美國加利福尼亞州圣荷西開設第二個廠區。此次擴建的新廠區針對北美客戶的工程需求進行改建，服務對象涵蓋人工智能/機器學習、先進輔助駕駛系統、高性能計算等新興半導體應用領域的解決方案開發商。

　　7月18日，臺積電董事長兼總裁魏哲家在2024年第二季度法說會上表示，CoWoS當前產能嚴重供不應求，正在努力擴產，并希望在2025—2026年實現供需平衡。

圖為臺積電CoW工藝示意

　　近日，臺積電首次釋放CoW制程委托外部公司生產訂單，由日月光投控旗下矽品精密工業股份有限公司承接。這也體現了臺積電滿足市場需求的策略：通過與專業封測廠合作，補足公司產能缺口。

　　從全球來看，布局先進封裝的主要有三大類企業：IDM、晶圓代工廠、封裝測試代工廠(OSAT)。

　　2023年全球半導體封裝主要參與廠商的資本支出占比

數據來源：Yole

　　從2023年全球先進封裝資本支出情況來看，臺積電、英特爾、三星和日月光分別以27%、26%、15%、10%的份額位居2023年全球先進封裝資本支出前4名，四家企業的資本支出綜合約占2023年全年全行業資本支出的78%。

　　封裝方式頻出新

　　近期，封裝技術方式再出新。

　　7月，三星電子 AVP 先進封裝部門稱正在開發面向 AI 半導體芯片的新型“3.3D”先進封裝技術，目標 2026 年二季度實現量產。這一3.3D封裝技術整合了三星電子多項先進異構集成技術，技術方案更類似于三星電子現有封裝技術的整合。

圖為三星電子3.3D封裝技術示意

　　這一設計在大部分位置采用銅RDL重布線層，代替了價格約為前者十倍的硅中介層。接近三星電子的消息源指出，該設計可在不犧牲芯片表現的前提下較完全采用硅中介層的方案降低22%生產成本。

　　8月5日，全球最大HBM(高帶寬存儲)供應商SK海力士在官網發表文章稱，公司于今年3月量產的HBM3E產品，采用了MR-MUF(批量回流模制底部填充)技術。該技術于2021年研發，去年升級為MR-MUF4，并將用于下半年的產品中。該技術具備翹曲控制特性，可實現無翹曲堆疊，且芯片厚度比傳統芯片薄40%，并通過新型保護材料提高了散熱性能。

　　SK海力士副社長李圭濟在文章中表示：“最近，混合鍵合等新一代封裝技術受到廣泛關注，該技術能在產品厚度不變的情況下，通過增加芯片堆疊層數來提升產品性能和容量。盡管頂層與底層芯片間距變窄導致的散熱問題依然存在，但這項技術有望成為滿足客戶日益多樣化性能需求的一種解決方案。”

　　今年6月，玻璃基板將用于芯片封裝以提升晶體管密度的消息引發業界關注。我國頭部芯片封測企業也紛紛給出了企業關于玻璃基板研發布局的回應。

　　華天科技表示，公司有玻璃基板封裝研發布局;通富微電表示，公司具有玻璃基板封裝相關技術儲備，具備使用TGV玻璃基板進行封裝的技術能力;晶方科技表示，結合傳感器需求及自身工藝積累，公司具有多樣化的玻璃加工技術，包括制作微結構、光學結構、鍍膜、通孔、盲孔等，且公司自主開發的玻璃基板，在Fanout(扇出)等封裝工藝上已有多年量產經驗。

　　7月，三星透露稱，已經委托其三星電機部門啟動玻璃基板研發工作，三星計劃借助其不同業務部門(包括顯示器業務)的成果，來促進未來在玻璃基板領域的合作。該公司預計，將在2026年實現大規模生產，并計劃在2024年9月完成試生產線的建設。

　　同月，AMD表示計劃在超高性能系統級封裝(SiP)產品中引入玻璃基板，時間預計在2025-2026年。芯片封裝用玻璃基板技術由英特爾率先布局，英特爾預計將于2026—2030年實現量產。

　　產能有過剩風險?

　　上述企業為何產能持續擴張、技術拓展再加碼?AI仍是影響它們決策的最大變量。

　　不論是臺積電的CoWoS、三星宣稱的3.3D封裝，還是日月光最新宣布擴建的新廠房，都將面向人工智能的高性能計算芯片作為布局先進封裝的優先目標。

　　8月6日，SK海力士宣布其美國先進封裝廠將從美國政府獲得至多4.5億美元的直接補貼和5億美元貸款。而SK海力士在美國印第安納州西拉斐特投資38.7億美元建造的存儲器先進封裝生產基地，也將AI作為首要目標市場。

　　但需要大量且持續投資的生成式人工智能技術尚未找到有效且穩定的營收來源，緊鑼密鼓上馬的先進封裝，真的不會由于可能存在的AI泡沫破裂而成為過剩產能嗎?

　　目前，關于AI芯片未來的市場場景，許多業界人士仍表現出積極態度。

　　國內半導體封裝測試公司華天科技(昆山)電子有限公司研發總監、研究院院長馬書英在接受《中國電子報》記者采訪時表示，不論是用于高性能計算的算力市場，例如國外的ChatGPT、國內的Kimi，還是無人駕駛等汽車領域相關需求，都需要AI芯片，這些應用都將提升對新型封裝的需求。

　　在馬書英看來，布局先進封裝需要很大的人才和投資成本。因此，有能力布局先進封裝的企業十分有限。對于國內市場而言，先進封裝產能更為稀缺，短期之內不存在過剩風險。

　　市場研究機構Gartner副總裁盛陵海認為，先進封裝涉及的技術紛繁復雜，其產能需要分國內國際兩個市場來看：海外產能，更多地瞄準針對人工智能的高性能計算和HBM等領域，其技術相對領先，客戶需求也立足全球高端;國內布局的先進封裝產能，同樣涵蓋AI芯片、存儲等領域，但相較于海外而言相對落后，產能相較于海外而言也更為緊缺。

　　至于未來布局的先進封裝產能是否會過剩，盛陵海認為，若是各大封裝企業持續、廣泛投資先進封裝技術，并形成較大產能，則此類產能的均價也會下滑。若AI芯片相關市場缺乏足夠承載能力，則產能也會相應地轉移到其他應用市場。

　　但盛陵海補充道：在AI真正帶來井噴式投資回報之前，終將有大批量的AI應用企業退出。但就目前來看，針對AI的投入不會結束，以英偉達為代表的算力基礎設施供應商將持續受益，也就意味著為AI芯片布局的先進封裝持續有下游市場接盤。

　　“畢竟沒有人能證明AI沒用。”盛陵海說道。

　　作者：姬曉婷　　來源：中國電子報、電子信息產業網