CoWoS，是一門好生意

積電正在考慮漲價。

漲價的對象除了 3nm 先進(jìn)工藝，還有 CoWoS 先進(jìn)封裝。明年 3nm 漲約 5%，而CoWoS 則高漲 10%～20%。

「不是 AI 芯片短缺，而是我們的 CoWoS 產(chǎn)能短缺。」這是臺積電劉德音在接受采訪時的回答。這項臺積電默默培育十多年的技術(shù)，成為全球矚目的焦點。

CoWoS 的巨大需求

憑借著 CoWoS 臺積電幾乎要成為全球最大的封裝廠了。

先進(jìn)封裝占臺積電整體業(yè)績的比重逐步增高，相關(guān)毛利率也逐步提升。有分析師預(yù)計，臺積電今年先進(jìn)封裝營收可以超越 70 億美元，挑戰(zhàn) 80 億美元。先進(jìn)封裝目前約占臺積電營收的 7%～9%，預(yù)計未來五年該部門的增長將超過臺積電的平均水平。

這與臺積電 CoWoS 封裝技術(shù)不無關(guān)系。不少 AI 芯片都需要采用 CoWoS 的封裝技術(shù)。

我們可以看下 CoWoS 的市場需求。打頭陣的是英偉達(dá)，英偉達(dá)占整體供應(yīng)量比重超過 50%。之前的 A100 和 H100 等用的都是 CoWoS 封裝。之后的 Blackwell Ultra 產(chǎn)品，也是使用的臺積電 CoWoS 封裝工藝。而到了明年，英偉達(dá)將會推廣采用 CoWoS-L 技術(shù)的 B300 和 GB300 系列。

AMD 的 MI300 用的是臺積電 SoIC（3D）和 CoWoS（2.5D）兩種封裝技術(shù)。此外，博通、微軟、亞馬遜、谷歌對于 CoWoS 的也有一定的需求。據(jù)機構(gòu)統(tǒng)計，AMD 和博通對 CoWoS 產(chǎn)能需求，合計的占比超過 27.7%。

目前，AI 芯片雖然沒有采用最先進(jìn)的制造工藝，但高度依賴先進(jìn)的封裝技術(shù)。全球半導(dǎo)體公司能否從臺積電獲得更先進(jìn)的封裝產(chǎn)能，將決定其市場滲透率和控制力。

因此有消息稱，英偉達(dá)為了獲得更多 CoWoS 產(chǎn)能，甚至表示愿意漲價，從而拉開與競爭對手的距離。不過這一消息也不算空穴來風(fēng)，因為黃仁勛真的在公開場合強調(diào)：「臺積電不只是生產(chǎn)晶圓，還處理著眾多供應(yīng)鏈問題?！顾舱J(rèn)同目前定價過低，支持臺積電漲價的舉措。

從目前的 CoWoS 需求來看，即使到了明年，英偉達(dá) 50% 占比仍然不會變，而 AMD 在臺積電的 CoWoS 封裝訂單量將小幅增加。據(jù)預(yù)估，英偉達(dá)對 CoWoS-L 工藝的需求可能會從 2024 年的 3.2 萬片晶圓大幅增加至 2025 年的 38 萬片晶圓，同比增長 1018%。

如此巨大的 CoWoS 需求，使得臺積電頻頻提及擴產(chǎn)。

CoWoS 怎么走到這一步？

CoWoS 并非一飛沖天，而是默默前行。

先進(jìn)封裝不是一個新概念，追溯歷史，2000 年是先進(jìn)封裝的轉(zhuǎn)折點。從這一年開始，封裝從傳統(tǒng)的引線接合、倒裝芯片方式，轉(zhuǎn)向「晶圓級封裝」。

早在 2008 年，臺積電便成立集成互連與封裝技術(shù)整合部門（IIPD）入局先進(jìn)封裝。

當(dāng)時的臺積電在金融危機的影響下，陷入了經(jīng)營虧損。內(nèi)憂外患下，張忠謀重新出山執(zhí)掌臺積電，同時請回已經(jīng)退休的蔣尚義掌舵研發(fā)，開發(fā)先進(jìn)封裝技術(shù)進(jìn)行差異化競爭。據(jù)蔣尚義回憶，最初提出先進(jìn)封裝而被公司（臺積電）內(nèi)部視為「笑話」。

2011 年，臺積電開發(fā)出了第一代 CoWoS 封裝技術(shù)，這是最初的起源。當(dāng)時，CoWoS 使用硅（Si）襯底作為中間襯底（中介層），將多個芯片集成在一個封裝體內(nèi)，實現(xiàn)了更高的互連密度和更好的性能。

來源：臺積電 CoWoS 紀(jì)事表

此時，人們對于 CoWoS 還是缺乏興趣。第一個愿意采用成本高昂 CoWoS 技術(shù)的公司還是華為。臺積電 CoWoS 的記事表中顯示，在 2014 年海思 Hi1616 芯片采用了 CoWoS 工藝。

之后，CoWoS 封裝不斷改進(jìn)發(fā)展?，F(xiàn)在 CoWoS 是一種 2.5D 的整合生產(chǎn)技術(shù)，由 CoW 和 WoS 組合而來：CoW 就是將芯片堆疊在晶圓上（Chip-on-Wafer），而 WoS 就是基板上的晶圓（Wafer-on-Substrate），整合成 CoWoS。

據(jù)不同的中介層，臺積電將 CoWoS 封裝技術(shù)分為了三類：第一類，CoWoS-S，使用 Si 襯底作為中介層；第二類 CoWoS-R，使用重新布線層（RDL）作為中介層；第三類 CoWoS-L，使用小芯片（Chiplet）和 RDL 作為中介層。

在最新的演講中，臺積電高效能封裝整合處處長侯上勇表示，作為能滿足所有條件的最佳解決方案，臺積電的先進(jìn)封裝重點會從 CoWoS-S 逐步轉(zhuǎn)移至 CoWoS-L，并稱 CoWoS-L 是未來藍(lán)圖關(guān)鍵技術(shù)。

侯上勇認(rèn)為，由于頂部晶片（Top Die）成本非常高，CoWoS-L 是比 CoWoS-R、CoWoS-S 更能滿足所有條件的最佳解決方案，且因為具有靈活性，可在其中介層實現(xiàn)異質(zhì)整合，會有其專精的尺寸與功能。CoWoS-L 可兼容于各式各樣的高效能頂級芯片，例如先進(jìn)邏輯、SoIC 和 HBM。

都在眼饞 CoWoS 產(chǎn)能

臺積電「吃肉」

臺積電 CoWoS 產(chǎn)能全部在中國臺灣，共有五座先進(jìn)封測廠，分別位于龍?zhí)?、竹科、竹南、中科、南科?/span>

南科嘉義園區(qū)第一座 P1 廠已于 5 月動工，不過在施工的過程中挖到了疑似遺址，現(xiàn)依據(jù)文資法進(jìn)行相關(guān)處理。官方的回答是相關(guān)清理工作會在今年 10 月完成，臺積電嘉科先進(jìn)封裝廠規(guī)劃明年第 3 季裝機不受影響。根據(jù)先前規(guī)劃，臺積電會在嘉義建設(shè) 2 座 CoWoS 先進(jìn)封裝廠，原計劃 2028 年量產(chǎn)。

竹南先進(jìn)封裝廠（AP6）已經(jīng)在 2023 年 6 月正式啟用，經(jīng)過了一年的運營，隨著設(shè)備移至 AP6C 廠，已成為臺積電最大的 CoWoS 基地，第三季 CoWoS 月產(chǎn)能翻倍，由 1.7 萬片增至 3.3 萬片。

除了竹南廠區(qū) AP6C 外，原本僅承接 OS 后期制程的中科廠區(qū)也將逐步轉(zhuǎn)為 CoW 制程，而嘉義廠區(qū)則正處于土地整備階段，預(yù)計進(jìn)度將比銅鑼廠更快。

三季度，臺積電還新增了 CoWoS 相關(guān)機臺，并已要求設(shè)備廠商增派工程師，以充實龍?zhí)?AP3 廠、中部科學(xué)園區(qū) AP5 廠的產(chǎn)能。

在財報會議上，臺積電已經(jīng)明確表示了，其 CoWoS 產(chǎn)能會在 2024 年和 2025 年每年翻一番，但需求仍將超過供應(yīng)。

現(xiàn)在，臺積電先進(jìn)封裝產(chǎn)能在 2022 至 2026 年，年復(fù)合成長率達(dá)到 50％以上。臺積電營運、先進(jìn)封裝技術(shù)暨服務(wù)副總何軍表示：「以往 3 至 5 年蓋一個廠，現(xiàn)在已縮短到 2 年內(nèi)就要蓋好，以滿足客戶需求?！?/span>

不過，臺積電的 CoWoS 具體的產(chǎn)能在財報中并沒有披露。

何軍曾在秀出簡報數(shù)據(jù)時，幽默提到：「現(xiàn)在簡報都不敢放（先進(jìn)封裝產(chǎn)能）數(shù)字，因為客人都一直說（產(chǎn)能）不夠，所以干脆不放具體數(shù)字了」。

目前臺積電的 CoWoS 多是機構(gòu)預(yù)測。具體來看，投行評估，到今年底，臺積電 CoWoS 月產(chǎn)能可超過 3.2 萬片，到 2025 年底月產(chǎn)能約在 7 萬片上下。Digitiems 預(yù)測，到 2025 年第四季度末，臺積電的月產(chǎn)能預(yù)計將增至 6.5 萬片以上 12 英寸晶圓當(dāng)量?；ㄆ熳C券預(yù)估，臺積電今年底的 CoWoS 產(chǎn)能為每月 3 萬～4 萬片，在買下群創(chuàng)南科四廠之后，到 2025 年底的 CoWoS 產(chǎn)能從 6 萬～7 萬片上調(diào)到每月 9 萬～10 萬片。

業(yè)內(nèi)人士表示，臺積電向設(shè)備制造商提供了 2026 年的機臺需求并下了訂單。明年的交貨計劃基本上已經(jīng)排滿了，目前臺積電正在與設(shè)備供應(yīng)商合作，敲定 2026 年的出貨和安裝計劃。

日月光「喝湯」

作為真正的全球的第一大封測廠商，日月光接到了臺積電溢出的 CoWoS 需求。

日月光也掌握了先進(jìn)封裝技術(shù)，成為臺積電解決 CoWoS 封裝產(chǎn)能緊張的最佳伙伴。其中，在 CoWoS-S 先進(jìn)封裝后段制程中，更是與臺積電密切合作。

業(yè)內(nèi)人士分析，到 2025 年，臺積電在 CoWoS-S 后段的 oS 封裝制程，可能外包其中 40% 至 50% 比重給日月光投控，可增加相關(guān)業(yè)績規(guī)模約 1.5 億美元至 2 億美元。

為了 CoWoS 的生意，日月光最近開出了大筆的支出。

10 月份，日月光斥資近 200 億新臺幣（約為 44.56 億人民幣）購買廠務(wù)與設(shè)備。今年下半年日月光累計投資超過了 470 億新臺幣（約為 104.72 億人民幣），全年資本支出相對預(yù)測增加 30 億美元。這么來推算的話，明年日月光的資本支持有望接近 40 億美元。對于自身的斥資，日月光表示：「好戲在后頭?！?/span>

日月光的豪擲巨資主要用來購買，CoW 所需的成熟制程曝光機設(shè)備機臺，加上旗下矽品彰化二林廠及中科廠等據(jù)點都開始擴增無塵室及進(jìn)駐設(shè)備機臺。

要知道，日月光旗下矽品前段時間宣布，投資新臺幣 4.19 億元，取得中科彰化二林園區(qū)土地使用權(quán)，擴充 CoWoS 先進(jìn)封裝。同時，矽品也進(jìn)一步投資 37.02 億元，向明徽能源取得云林斗六廠房土地，也是擴大 CoWoS 先進(jìn)封裝產(chǎn)能。

不止如此，日月光在 10 月上旬宣布，高雄市大社區(qū) K28 廠預(yù)計 2026 年完工，主要目的就是要擴充 CoWoS 先進(jìn)封測產(chǎn)能。

安靠「啃骨頭」

一個月前，安靠和臺積電一起宣布，雙方已簽署諒解備忘錄，將攜手合作為亞利桑那州引入先進(jìn)封裝與測試能力，進(jìn)一步拓展該地區(qū)的半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)。

按照協(xié)議，臺積電在亞利桑那州皮奧里亞計劃建的工廠，會和 Amkor 簽一個一站式的先進(jìn)封裝和測試服務(wù)合同。臺積電會靠這些服務(wù)好好地支持自家客戶，特別是那些用 臺積電在鳳凰城先進(jìn)晶圓制造設(shè)備的客戶。其中，涉及到的封裝技術(shù)包括臺積電的集成扇出型技術(shù)（InFO）和基板上晶圓上芯片技術(shù)（CoWoS）。

實際上，臺積電在亞利桑那州規(guī)劃 3 座廠的先進(jìn)晶圓制程，結(jié)合安靠的先進(jìn)封裝產(chǎn)線，有助提升臺積電當(dāng)?shù)貜S區(qū)的附加價值，也可穩(wěn)定接單。

結(jié)語

臺積電吃肉、日月光喝湯、安靠啃骨頭。

根據(jù) Yole 最新發(fā)布的《2024 年先進(jìn)封裝狀況》報告，預(yù)計 2023—2029 年先進(jìn)封裝市場的復(fù)合年增長率將達(dá)到 11%，市場規(guī)模將擴大至 695 億美元。

DIGITIMES Research 稱，受云端 AI 加速器需求旺盛推動，2025 年全球?qū)?CoWoS 及類似封裝產(chǎn)能的需求或?qū)⒃鲩L 113%。

從當(dāng)下的需求來看，明年的 CoWoS 封裝，也還是一門好生意。