半導體狂潮二部曲：封測再起，尋找下一個贏家

作者 財訊 | 發布日期 2021 年 01 月 02 日 10:00 | 分類 封裝測試 , 晶圓 , 零組件

 

台灣半導體產業正走上新拐點。2020 年開始，封測將成為半導體產業的新明星，追上潮流的公司已經「惦惦賺三碗公」，這將會是台灣下一個發光發熱的全球第一。

過去被視為低毛利、低成長的封裝產業，2020 年起不同了。許多封測廠的營收獲利在 2020 年創下成立以來新高紀錄；與此同時，在台積電帶頭下，台灣封測供應鏈正在進行近年來最大規模的擴廠計畫。「我入行 27 年，第一次聽到所有封測大老闆說，接下來會好 10 年」一位設備廠主管說。

 

▲半導體狂潮二部曲：封測再起，尋找下一個贏家。

全台瘋擴廠日月光手筆最大

12 月底，財訊採訪團隊到台灣各地實地觀察各廠擴產狀況。在苗栗，台積電第 5 座先進封裝廠正在趕工興建，整個基地約有 2 個足球場大；在高雄，全球最大封測廠日月光投控，除了建立 5G 無人工廠，更宣布要再興建 7 座無人工廠，甚至要挑戰三星的規模，未來要在台灣多聘 20,000 人，成為台灣最大雇主。

 

▲5G、AI 和電動車等新應用帶動半導體需求，Prismark 預測，2024 年之前全球封裝產業每年將以 5.6% 速度成長。

走進竹科旁的湖口工業區，全球第 9 大封測廠頎邦科技的新廠房大樓，已進入完工階段；不遠處，全球第 5 大封測廠力成，也買下台積固態照明舊廠，正準備改裝成最先進的面板級封裝技術生產基地。力成執行長謝永達說，這座廠將於 2021 年第 1 季完工，2022 年開始試產。

高階載板擴產速度更是急如星火。「高階載板現在非常非常缺，連台積電都會擔心載板供應短缺。」一位封測廠總經理說。在桃園，我們也看到欣興如巨艦般龐大的新廠，主體結構已完成，將生產技術難度最高的 ABF 載板。

 

不只高階製程，傳統封裝業者也在擴廠。生產半導體封裝導線架的長科，也正在高雄加工出口區建新廠。董事長黃嘉能說：「現在下單，交期要排到半年以後。」此外，謝永達也透露，力成旗下的超豐「2019 年才剛蓋廠，2020 年就滿了，明後年，還會再蓋廠」。

現在，整個封測產業鏈，從最高階的晶圓級封裝，到最傳統的打線封裝，全都是旺！旺！旺！

導線架搶手訂單交期排到半年後

美國知名市場調查公司 Prismark 資深顧問 Brandon Prior，接受財訊採訪時指出，全球封裝產業，不包含測試，市場規模為 570 億美元（約新台幣 1.61 兆元）；2019 年到 2024 年，全球封裝市場每年會有 5.6% 複合成長率，「封裝會比整個半導體市場成長速度還快」。

 

▲ 日月光投控新的 5G 無人工廠。廠房內看不到幾個人，陳設已和晶圓廠愈來愈像，和過去勞力密集的產線，已有很大不同。（Source：日月光）

他分析，若只看先進封裝，目前市場規模約為 57 億美元，其中，覆晶封裝會以半導體市場的 2 倍速度成長；此外，高密度扇出型封裝（屬於晶圓級封裝）也會翻倍成長。他認為，即使是成熟的打線封裝製程，需求也會增加，「但年成長率約在 5% 以下」；同時短期內大部分半導體產品不會有供過於求的狀況。

封裝產業翻紅，原因之一是電腦不再只是用來打字、上網，AI 和 5G 對運算能力的需求極為巨大，而且半導體製程微縮愈來愈困難，成本愈來愈高。

過去 30 年，微縮技術就像是現代煉金術，讓同一片晶圓，切割出更多、效能更好的晶粒；雖然總成本上升，但因為晶粒數也增加，產品平均成本降得更低，同樣一片晶圓，可以變出好幾倍的營收。不過，製程微縮帶來的經濟效益，已經開始改變了。

 

先進封裝正夯晶圓廠成長新動能

根據美國喬治城大學安全與新興技術中心（CSET）的調查，過去 3 個世代，台積電做出的晶粒平均價格都大幅下滑，但是最新的 5 奈米製程製造出的晶片，平均價格不降反升，比前一代多出了 5 美元。5 奈米製程投資成本較前一代增加近 1 倍，要製造 5 奈米晶片，不但要用到昂貴的EUV（極紫外光）設備，而且每一片 5 奈米晶片要用到多達 14 道 EUV 光罩加工。

因此，為了讓未來晶片的性能繼續提升，價格持續降低，台積電等半導體廠早已研發晶圓級先進封裝；因為，如果整顆 IC 都用最先進的製程製造不划算，新的方法是，只有晶片最重要的部分用最先進製程製造，其他次要功能，像電源管理、天線元件，則沿用舊的製程，透過封裝技術，整合成一顆晶片。

台積電董事長劉德音 2020 年就公開表示，微縮加 3D IC 技術，未來能讓每單位運算密度每 2 年成長 2 倍。

 

台積電為了先進封裝技術苦熬 10 幾年，這個故事還跟日前才宣布離開的中芯共同執行長梁孟松有關。當年，梁孟松是研發線寬微縮的一流技術高手，梁孟松力求表現，希望能爭得台積電副總位置。當時，在台積電內部，只有研發線寬微縮的人才，叫一流人才。

技術大競賽自備化成標準配備

但是，當時台積電高層希望梁孟松轉向研究先進封裝，超越摩爾定律，這是個冷衙門，短期內也不會賺錢，梁孟松因此拂袖而去。卻沒想到，他的同事余振華接下研發先進封裝的命令後，苦熬多年，台積電不但因這項技術獨吃蘋果訂單，余振華也因此升任副總經理，台積電創辦人張忠謀還推薦余振華拿下總統科學獎。

「以後晶圓廠要靠先進封裝成長。」業界人士觀察。因為傳統封裝是靠打線機把一條一條線打在晶片上完成，一顆晶片頂多能串連數百、上千條線，晶圓級的先進封裝，卻是用半導體製程，把一個個顯微鏡下才能看見的金屬接點接在晶圓上，串連上萬條線路，線路密度可以達到傳統封裝的數 10 倍以上。

 

▲ 台積電竹南新廠。

全球封測龍頭日月光投控自然不會錯過這個機會；但是，他們的盤算完全不同。

「矽品之前就為蘋果專門設了一條晶圓級封裝產線，但幾乎從沒填滿過。」業界人士透露，封裝廠早看到先進封裝的潛力，封測廠內部已從勞力密集的生產線，變成穿著無塵衣，遍布自動化設備的高科技廠房。

「晶圓級封裝，60、70 顆晶片要價 100 美元，傳統打線製程只要幾美分，相差好幾 10 倍。」業界人士觀察。做 3D IC 封裝，傳統封測業的弱點是，如果台積電做先進封裝失敗，只要再生產一片晶圓給客戶即可，但封測廠卻要用市價賠償，一片要價上萬美元。

 

▲日月光投控的第 18 座智慧工廠，是首座結合 5G、大數據技術的智慧工廠。

在這場競賽中，封測廠的優勢是，擁有各種封測技術可以運用，每一項都不容易。像 2.5D 的晶圓級封裝材料標準，還是日月光投控最先提出的，從最便宜的打線封裝，到最昂貴的晶圓級封裝，封測廠都有產能可以提供。因此，封裝廠積極發展系統級封裝（SiP），這種技術可以整合各家的 IC，做成一顆晶圓大小的模組，提供原本一整片 PCB（印刷電路板）才能做到的功能，與鴻海等系統組裝廠搶市場。

傳統封測廠靠資源整合勝出

或是發展更先進的封裝技術，把先進封裝做到更便宜。例如，力成新廠的新技術，是能用一整片面板大小的基板，一次封裝 3 片 12 吋晶圓，成本比一次只封裝一片的晶圓廠更有競爭力。對天線、Wi-Fi、電源管理等應用，傳統封測廠握有優勢。

「日月光會重演當年『銅線戰爭』的成功模式。」業界人士觀察日月光的布局，過去電子產品打線是以黃金作主要材料，黃金質地軟，容易加工，但當時日月光早已悄悄布局銅打線製程，「有一年，金價大漲，接一樣的訂單，日月光獲利是對手的數倍，這一役讓日月光站上封裝龍頭」。

看好商機，中國江蘇長電也大力投資先進封裝技術；此外，鴻海也藉由投資訊芯，跨入系統級封裝市場反攻。面對對手進逼，日月光投控早在 11 年前就布局自動工廠，整座廠房看上去就與晶圓廠相似，產線上只能看到少數穿無塵衣的工作人員。吳田玉曾表示：「自動化工廠完成的那天，我整整大笑了一個星期。」日月光投控已準備用自動化面對對手的低價競爭。

 

即使是傳統的封裝廠，也會跟著這一波潮流成長。像生產傳統導線架的長科，2020 年就在高雄投資興建新的導線架蝕刻生產線。長科董事長黃嘉能分析，傳統的導線架也在進步，過去舊的導線架技術只能做出 1 排接腳，現在的新技術卻能做出 2 排甚至多排，可以做出 200、300 個接點，開始侵蝕原本較為高階的 BGA 封裝市場。國際網通大廠中高階晶片現在改用導線架，也能做出面積比過去更小、更省成本的新產品，黃嘉能現在的目標，就是做到全球導線架第一大廠。

新需求全面引爆投資機會藏不住

「5G 絕對是推力之一。」黃嘉能說，5G 現在只是剛剛開始，但 5G 帶動萬物聯網的需求，會讓晶片需求增加，市場變大，占整個市場一大半比率的中低階晶片需求自然大增。超豐等傳統封裝廠的業績持續成長，也證明這個現象。

接下來幾年，AI、5G、物聯網和電動車，會激發更多的需求。在先進封裝成為顯學之後，晶圓廠會侵蝕部分封測廠的生意；但與此同時，封測廠也會用更低的成本和更高效的產品，拿走部分系統組裝廠的生意。

未來幾年，封測產業將是一場晶圓廠、封測廠和系統廠的跨界大亂鬥，各種新材料、新設備需求將出現，台灣廠商也有機會搶先卡位。這是台灣在半導體下一個 10 年不能錯過的大趨勢，也蘊藏許多投資機會。

（本文由 財訊 授權轉載；首圖來源：科技新報）

 

參考來源：https://technews.tw/2021/01/02/a-new-turning-point-in-taiwan-semiconductor-industry/