一顆新5G晶片的誕生會經過哪些步驟?白話文解析IC產業鏈全貌
一顆新5G晶片的誕生會經過哪些步驟?白話文解析IC產業鏈全貌
2020.03.02 | 5G通訊

隨著5G時代的來臨,近期各大封測廠都動作頻頻,深怕錯過這個難得一見的大機遇,例如台灣的半導體封測廠日月光投控(3711)、京元電(2449)、矽格(6257)都宣布大幅增加其資本支出,以因應客戶大量的訂單需求。今天這篇文章將詳細介紹整個IC封測業,再加碼分析有哪些類股/公司能在5G時代實質受惠。

讀完這篇文章,你將知道以下幾件事:

  1. IC產業鏈的全貌 — 你手中的智慧型手機是怎麼做出來的?
  2. 淺談IC封裝,SiP和SoC,哪種技術能在5G時代勝出?
  3. 什麼是IC測試?

IC製程 — 你手中的智慧型手機是怎麼做出來的?

大家可能常聽到晶圓代工、5奈米、7奈米、IC設計、封測等半導體業的專有名詞,那麼這些到底是什麼意思呢?要回答這個問題就必須由整個半導體產業談起。

其實半導體製程就是由IC設計、IC製造及IC測試、封裝等幾個步驟組成。

以智慧型手機的CPU為例,假如現在IC設計公司高通推出了最新的SnapDragon 5G晶片,會經歷這些過程:

  • step 1. 首先必須將晶片的電路結構設計好
  • step 2.再交給晶圓代工商例如台積電(2330)製作
  • step 3.這時候台積電會和最上游的矽晶圓供應商,例如環球晶(6488)、Sumco來購買製作晶片的裸晶或是磊晶
  • step 4.再將設計圖的電路複製製作到晶圓上
  • step 5.製作完成的晶圓再交給封測廠封裝及測試晶圓性能是否正常
  • step 6.而最後的成品再交還給高通
  • step 7.高通再賣給下游的手機廠商例如HTC、小米、OPPO
  • step 8.之後手機商再將晶片、螢幕、鏡頭、麥克風等各種零件交給像是鴻海(2317)的組裝廠組成完整的手機,再賣給消費者。

整個過程中只要一個細節沒注意到,例如設計不良、代工時偷工減料或是測試時沒把不良品淘汰都會導致智慧型手機在使用中發生問題, 因此整個IC製程都是環環相扣缺一不可的,彼此的合作非常緊密。

延伸閱讀:跟4G不一樣在哪?5G白話文快速看懂技術差異

以上的流程,又分為2種:IDM與專業分工

而目前IC製造主要分為IDM(Integrated Design and Manufacture)及專業分工兩種模式。

A)IDM就是從晶片設計到製作、封測都自己來, 這種方式最大的優點就是能彈性有效掌握自家產品的發展,且技術不會外傳。不過因為半導體的製程越來越複雜,成本及研發費用也越來越高,IDM公司必須擁有非常雄厚的資本才能應付如此龐大的支出。也因此越來越多的廠商都改採專業分工的模式,目前較有名的IDM廠僅剩Intel、三星及德州儀器等幾個規模較龐大的國際巨頭。不過越來越多IDM廠都開始將部分業務委外,例如歐洲的Infineon就在近日宣布未來5年將擴大委外訂單規模,並不再興建自有測試廠。

B)而專業分工則是每個步驟都由不同的廠商來完成,例如高通、聯發科(2454)、博通只專注於晶圓的設計,而台積電、中芯科技、聯電(2303)只負責晶圓代工,而日月光、力成、Amkor則負責後段的封測。彼此各司其職並發揮自己的專業,所以不論在成本或效率上都會較IDM還要優異,但缺點就是會受制於其他廠商,因為一間代工廠可能同時知道好幾間 IC設計廠的秘密,不過目前普遍保密措施都做得很好,這個疑慮也逐漸消失了,因此專業分工模式是目前也會是未來的趨勢。

示意圖
圖/ 理財果汁機

IC封測:IC製程最後的守門員

以上就是整個IC製程的概要,今天的文章則主要聚焦在IC封測上。首先介紹晶圓封裝的部分:

封裝簡單來說就是把IC晶片的電路腳和其他像是電路板或是插槽等外部元件連接 。一般有以下流程:

切割(將晶圓代工公司送來的片狀晶圓切割成一顆顆的IC)→ 黏貼(將IC黏到PCB上)→ 銲接及模封(把IC的小接腳銲接到PCB上並封起來)

而封裝的種類非常多樣,不同產品也會使用不同封裝方式,封裝的技術也一路從一開始的DIP(Dual In-Line Package)、QFP(Quad Flat Package)演變到以IC載板為主的閘球陣列PGA(Pin Grid Array Package)、BGA(Ball Grid Array Package)再到晶圓尺寸封裝CSP(Chip Scale Package)及MCM(multi-Chip Module),另外還有最近較紅的SoC(System-On-Chip)及SiP(System-In-Package)等較高階的技術。

圖片
圖/ 理財果汁機

SoC和SiP封裝分別有什麼優勢?誰是未來的主流?

SoC(System-On-Chip,系統單晶片)顧名思義就是把包括處理器、記憶體等不同功能都集結封裝到同一個晶片裡,所以最後的產品就只有一片晶片。

而SiP(System-In-Package,系統單封裝)則是SoC的延伸,不同處在於SiP是將各種不同功能的晶片直接整合封裝到一個模組裡,因此最後的產品是一個系統,裡面會有許多不同的晶片。

不過一般來說,SoC主要只整合了像AP(Application Processor,應用處理器,會負責大部分應用程式的執行)之類的邏輯系統,而SiP則是用疊加的方式集成了AP+mobile Dram(動態隨機存取記憶體,就是大家常聽到的DDR3、DDR4等等),甚至是RF(Radio Frequency,射頻模組,負責接收訊號)、CMOS影像感測器(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,簡稱CIS,顧名思義就是感測影像並回傳給CPU,使拍照品質更高)等。隨著技術越來越好,之後emmc(內嵌式記憶體)、也有可能集成到SiP中。 因此某種程度上SiP其實就等於SoC再加上其他例如Dram等的元件 。以下是兩者的比較:

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圖/ 理財果汁機

以目前的趨勢來說,雖然SoC的效能比SiP更高,但因摩爾定律的限制以及產品的複雜度越來越高, SoC的設計難度及研發費用也越來越高(且通常SoC的研發時間為SiP的兩倍左右),因此目前較多是高階、生命週期較長的產品例如PC、智慧型手機的CPU、GPU、RF 等才會用SoC;而其他像是智慧家電、智慧手表、TWS等IoT產品因為效能不需那麼高,在考量成本下通常使用SiP。

話說SiP其實也不是什麼新技術,但因為近幾年IoT的高速成長,且確定會是未來幾年的主流趨勢,再加上 最近很火紅的AirPods Pro及Apple Watch也都使用SiP封裝,以及5G時代的多頻段特性也都讓SiP有更大的發展潛力 ,例如前段RF SiP,天線整合封裝(Antenna in Package,AiP)等,上述原因都使得SiP又成為市場的寵兒,各家廠商也都開始專注發展加強自己的SiP封裝業務。

總結來說,SiP由於研發難度低、成本較低、設計彈性較大等原因,且很多時候SiP裡甚至也可以包SoC,因此在這個萬物都需要聯網的時代,SiP將會走的比SoC更快更普及。

那麼SiP既然不是新技術,廠商競爭的關鍵在哪呢?筆者認為在於廠商能否拿到關鍵IC的能力,比如說iPhone 11的SiC裡包括了裝有CPU及GPU的核心SoC,以及Dram、RF元件等,而封裝廠商最重要的任務就是要能從不同的廠商分別拿到這些關鍵的IC才有辦法進行SiP的封裝。

至於拿不拿得到,除跟本身技術有關外(包含良率高低、設計能力、服務品質等),再來就是跟規模有關,需求量越大,或是越具有品牌規模的公司,往往較能拿到充足且價格較低的晶片進行封裝。

最後一道:IC測試-晶圓測試及成品測試

談完了IC封裝後,再來就是整個製程的最後一道工藝,IC測試了。IC測試主要就是對晶片上的每個晶粒進行針測,在檢測頭裝上探針(Probe)後與晶粒上的接點(Pad)接觸,測試他的電性,不合格的晶粒就會被淘汰。

而IC測試又分為晶圓測試(前段測試) 及成品測試(後段測試)。顧名思義晶圓測試就是在晶圓還沒被封裝前先測試電性是否正常,而等到通過測試的晶圓封裝完畢後再進行成品測試,測試包括功能、電性與散熱等,而通過檢測的產品最後才會被送到客戶的手中。

IC測試廠的護城河在哪?

對IC測試廠來說,其產能多寡及測試品質好壞完全依賴於經營層設備採購 (資本支出)的能力還有公司自身使用、整合各類設的能力與技術。

另外,廠商的規模大小及知名度也會影響其的客戶結構,因爲IC測試是整個製程最後的守門員,不容許出分毫的差錯,因此較大的IC設計廠如高通、聯發科等都只願意和具有一定規模且知名的IC測試廠合作,且一但合作後就不容易再變換, 合作的黏著度很高

高資本支出的門檻讓近幾年來整個IC測試業吹起了一波整併風潮,例如最有名的日月光(全球IC封測市佔率第一)和矽品(市佔第三)合併案;中國的江蘇長電(市佔第六)和新加坡的新科金朋(市佔第四)的併購案,另外還有像是規模較小的矽格併入測試廠誠遠、入股封測廠台星科(3265)等案例。

圖片
圖/ 理財果汁機

台灣的半導體產業其實是非常強的,除了巨頭台積電在全球晶圓代工市場獨霸超過50%的市佔率外,另外從上圖可知,台灣的IC封測廠在全球市場也享有超過50%的市佔率。

責任編輯:林芳如

本文授權轉載自:理財果汁機

關鍵字: #5G
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第6屆Meet大南方倒數!352組商機媒合、六大解方展區,帶問題進場就能找到解方
第6屆Meet大南方倒數!352組商機媒合、六大解方展區,帶問題進場就能找到解方

2026年8月28日(五)至29日(六),Meet大南方將於高雄展覽館展開第6屆展會,並於即日起正式啟動招商。

近兩年,南台灣企業開始出現一種很明顯的變化。

他們不再只是「想了解AI」,而是開始問:「這個東西能不能直接解決我的問題?」

在高雄,重工業與製造業面臨缺工與淨零轉型壓力;台南的高值製造聚落,開始加速導入自動化與數位管理工具;嘉義與屏東則分別圍繞無人機、智慧農業與綠能產業,形成新的區域應用場景。

這些變化背後,其實都指向同一件事:南台灣的企業需求,正在從「理解新科技」,轉向「尋找可立即落地的解方」。

#4 2026Meet大南方徵展
在破萬人流的展會現場,企業觀展者透過第一線交流快速比較不同解方與合作可能。
圖/ Meet創業小聚

而這也讓企業尋找解方的方式,開始改變。

過去,企業與新創及科技團隊的連結,多半依賴長期業務開發、人脈介紹,或零散的展會接觸;但在決策速度加快的情況下,企業更傾向在短時間內完成資訊比較、方案評估與初步媒合。

這也是為什麼,近年愈來愈多以「解方對接」為核心的場域開始出現。

以Meet大南方為例,2025年展會共促成352組商機媒合,較前一年成長2.7倍。在相近的展商規模下,媒合效率的提升,反映的並不只是活動熱度,而是企業需求正在快速集中。

AI已經不是重點,能不能落地才是

AI、自動化、ESG,幾乎已經成為所有產業論壇都會出現的關鍵字。

但對許多企業來說,問題早已不是「知不知道」,而是「能不能用」。

例如:
- AI能不能直接改善產線良率?
- 碳管理工具能不能真的降低營運壓力?
- 數位工具能不能解決人力不足?
- 自動化系統導入後,多久能看見效率提升?

比起概念,企業開始更在意落地性與導入成本。這也讓市場需求逐漸從「趨勢理解」,轉向更務實的「問題解決」。

比起曝光,現在的企業更在意能不能合作

在這樣的背景下,展會的角色也開始改變。

過去,展會更像品牌曝光與市場宣傳的平台;但現在,愈來愈多企業是帶著具體需求走進現場,希望在短時間內找到可以評估、比較,甚至直接進入合作討論的對象。

#0 2026Meet大南方徵展
企業需求加速浮現,也讓愈來愈多解方提供者選擇透過展會與企業直接對接。
圖/ Meet創業小聚

對解方提供者而言,這也意味著另一種市場接觸方式正在形成。

相較於傳統陌生開發,透過展會、媒合機制與現場交流活動,能在更短時間內接觸到大量潛在客戶,並快速理解區域市場的需求輪廓。

Meet大南方近年所強化的,也正是這類「高密度對接」。

除了展區展示外,現場也透過企業媒合會、投資人交流、新創社群活動等形式,增加需求方與解方之間的直接互動機會。

某種程度上,展會正在從「展示技術」,轉向「協助企業尋找答案」。

企業不是為了「看AI」而來,而是想解決缺工與效率問題

2026年Meet大南方將以「Meet Your BEST Solution」為核心主軸,並將展區重新調整為六大「解方區」,直接對應企業經營現場最常見的問題情境。

展區類別包括:
- 智慧製造與產線升級
- 數位管理與企業效率
- 醫療健康與高齡照護
- 淨零碳排與綠能永續
- 品牌轉型與跨境行銷
- 未來零售與餐飲科技

#3 2026Meet大南方徵展
為貼近企業需求,展會特別規劃六大解方展區,讓企業觀展者更有效率地找到對應解方。
圖/ Meet創業小聚

相較於以技術類型區分,這樣的方式更接近企業的思考邏輯。

企業不是為了「看AI」而來,而是為了解決效率、成本、缺工與轉型問題。而對新創與解方團隊而言,也更容易在具體場景中,被真正有需求的人看見。

南台灣缺的不是需求,而是有效的對接

從半導體供應鏈、製造業升級,到淨零與數位轉型需求快速增加,南台灣正在形成一個與過去不同的產業節奏。

這裡需要的,不再只是遙遠的科技想像,而是能真正進入工廠、辦公室與營運現場的實用工具。

#1 2026Meet大南方徵展
今年Meet大南方將於8/28、8/29在高雄展覽館舉辦。
圖/ Meet創業小聚

當企業開始加速尋找答案,市場也正在重新建立需求與解方的連結方式。

2026年8月28日至29日,Meet大南方將於高雄展覽館舉辦第6屆展會。在產業轉型持續推進的背景下,這類以解方對接為核心的場域,也逐漸成為南台灣企業與科技團隊建立連結的重要入口。

展會基本資料

2026 Meet Greater South 亞灣新創大南方
時間:8/28 (五)、8/29 (六)
地點:高雄展覽館北館
官網:https://meetgreatersouth.tw/

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關鍵字: #創新創業

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