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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當 Agentic AI、碎片化與地緣政治正重塑數位世界,我們該如何重構下一代網路的「數位信任」?
當 Agentic AI、碎片化與地緣政治正重塑數位世界,我們該如何重構下一代網路的「數位信任」?

面對人工智慧(AI)應用的爆發與地緣政治風險的升高,數位環境正迎來「信任」與「韌性」的雙重嚴峻考驗。為了回應這些挑戰,財團法人台灣網路資訊中心(TWNIC)舉辦首屆「 Internet Week 2026(網路週)」,大會串聯數位發展部(moda)、國家通訊傳播委員會(NCC)、亞太網路資訊中心(APNIC)、網際網路名稱與號碼分配機構(ICANN)、臺灣網路治理論壇(TWIGF)及台灣網路維運社群(TWNOG)等國內外指標社群與國際組織,整合多個重要論壇並展開 4 天共 66 場主題議程。

Internet Week 2026 希望透過公、私部門、國際組織與技術社群的跨界溝通,讓政府、私人企業、國際組織、技術社群與公民團體力量在同一個平台上對話。大會不僅期盼建立一個開放、中立且多元的對話空間,更致力於帶動信任的溝通,藉此強化台灣在國際網路治理舞台的實質影響力與能見度,共築具備數位韌性與信任的未來。

身分識別不等於信任,碎片化才是真正危機

「身分識別(Identity)並不等於信任(Trust)。」Edgemoor 研究中心執行長 Steve Crocker 在會後專訪中,拋出這句耐人尋味的觀察。

身為 ARPANET 時代的重要參與者,他見證網際網路從學術研究網路,逐漸演變為全球最重要的數位基礎設施。然而,在地緣政治與各國法規分歧的今天,他認為網際網路正面臨前所未有的碎片化挑戰。「在價值觀、法規與司法管轄權都不同的情況下,我們如何依然維持全球的互通與信任?」Crocker 點出了他的觀察。他指出,未來的數位治理不可能再依賴單一規則或中央權威,而是必須建立在全球共用框架與在地化決策並存的架構上。

技術機制能全球互通,但各國仍應保有政策調整的空間。這樣的治理思維,也體現在 Crocker 近年推動的「 Project Jake 」計畫。隨著歐盟「一般資料保護規則」(General Data Protection Regulation,GDPR)等隱私法規上路,過去廣泛用於網路犯罪調查的 Whois 網域註冊資料系統,已陷入隱私與公共利益的兩難。Project Jake 則嘗試建立新的跨境資料存取機制,而 TWNIC 更是全球首個主動參與試點的機構。值得注意的是,面對近年區塊鏈與替代性網域名稱系統(Alternative DNS)興起的聲浪,Crocker 直言這往往是為不存在的問題,提供昂貴的解方。

他強調,網際網路真正的韌性來自長年建立的「分散式協作」與「相互依存」。「網際網路從來不是中央控制系統,而是一個 network of networks。」在他看來,與其重新建立彼此割裂的替代架構,不如持續深化跨國透明協作與多方治理,才是維持全球網路信任最務實的方式。

Steve Crocker 總裁暨執行長
Edgemoor 研究中心執行長 Steve Crocker
圖/ 數位時代

借鏡歐洲《數位服務法》,用「個人問責」重新定義公共利益

如果 Steve Crocker 談的是「基礎設施的信任」,那麼 Jeremy Godfrey 所關注的,則是平台與 AI 對公共利益的衝擊。Godfrey 直言,當前數位平台最大的問題,並不只是單一內容真假,而是整個商業模式正持續放大社會風險。「數位市場並不一定會自然產生對社會最有利的結果。」

長期管理 Meta、X、TikTok 等跨國平台歐洲監管事務的他指出,當平台以廣告收益與流量作為核心目標時,演算法往往會傾向放大更具爭議性與成癮性的內容,進一步衝擊民主討論、兒少保護與社會信任。Godfrey 強調,當數位治理開始涉及言論自由、人類尊嚴與選舉公平等基本人權時,社會不能再將權利平衡的責任,完全交由商業平台自行決定。這也是歐洲近年積極推動《數位服務法》(Digital Services Act,DSA)的原因。除要求大型平台管控系統性風險外,愛爾蘭也進一步要求平台落實年齡驗證、限制向未成年人推播有害內容,並強化企業內部的「個人問責制」。

不過,在 Godfrey 看來,未來治理不該只是被動「減少傷害」,而是重新思考整體數位生態系。「我們不該在創新與安全之間二選一,而是同時追求兩者。」他認為,當 AI 與平台逐漸成為社會基礎設施的一部分,治理的核心已不再只是技術,而是如何讓「信任、安全、權利保障與經濟價值」彼此共存,重新建立數位社會的公共利益與信任基礎。

不用 AI 不代表更安全,溫水煮青蛙的轉型危機

而當 AI 與平台逐漸成為社會基礎設施的一部分,治理核心將更專注在技術快速演進下,如何重新建立企業、政府與社會的信任能力。「AI 已經從回答問題,進入執行任務(Action)。」行政院經濟發展委員會創新經濟顧問簡立峰指出,當前 AI 已具備規劃與執行能力,正逐步接手知識型工作的核心流程。

這波由代理型 AI(Agentic AI)帶動的變革,首當其衝的正是白領階級;企業接下來面對的不僅是「流程再造」,更是深度的「職能再造」。然而簡立峰也警告,台灣正面臨一場「溫水煮青蛙」的轉型危機。由於國內高端服務業多屬內需市場,企業導入 AI 往往只停留在讓工作變快,卻未真正翻轉核心競爭力做到更聰明。在全球市場,企業已開始不再大量招募初階知識工作者,而是亟需能與 AI 協作、重新定義問題的人才。

「不用 AI 並不能代表更安全。」面對外界對 AI 資安與風險的焦慮,簡立峰提出極具衝擊性的觀點。他以開車為例,車子不開出門固然不會出車禍,但也等於永遠失去移動的能力。真正的數位治理並非全面防堵,而是在實際使用中建立防護。他呼籲,政府必須比以往更積極地導入 AI,「如果政府自己不用 AI,就沒有能力治理 AI,只有 AI 才能監管 AI。」他以「矛與盾」來比喻,強調面對新型態的數位犯罪,必須建立如「AI 警察」般的防禦機制;唯有善用 AI 作為測試與除錯的工具,才能精準揪出系統漏洞,也就是「以 AI 來監管 AI」。

而在治理與技術外,最後的防線仍回歸到「人」。簡立峰強調,未來的教育必須從單向的教導轉為引導,全面培養全民的「AI 識讀能力(AI literacy)」,讓人們在真假難辨的環境中,具備獨立思辨與理解風險的能力。唯有如此,才能在 AI 深度滲透的社會中,建立穩固的信任機制。

行政院經濟發展委員會創新經濟顧問簡立峰
行政院經濟發展委員會創新經濟顧問簡立峰
圖/ 數位時代

多元共融與韌性實踐,為建立信任數位社會的基石

「現在最大的問題,已經不是網路快不快,而是人們還敢不敢相信這個網路。」TWNIC 董事暨執行長余若凡說到,AI 時代的數位信任不只是技術問題,更是場需全社會參與的治理工程。為此,TWNIC 正從純粹的技術社群,轉型為「信任環境驅動者」,致力打造讓人願意信任與參與的數位生態系。

余若凡指出,建立數位信任必須從三個層次著手。首先是「技術面」的基礎設施韌性,如落實 DNS 濫用防治與域名安全;其次是「治理面」的規範設計,探討 AI 與內容監理的平衡;最後,也是最關鍵的「社會協作」。她強調:只有當大家願意對話,信任才有可能被建立。

推動信任對話的同時,多元共融更是韌性實踐的關鍵。談及大會的「Taiwan Tech Women」論壇,余若凡坦言儘管台灣性別平權具指標性,科技業決策圈的女性比例依然偏低。但 AI 時代的不確定性,反而成為女性突破框架的契機。結合與談專家觀點,未來面對複雜的地緣政治與科技風險,企業亟需兼顧社會、科技與公共利益的「生態系領導力(Ecosystem Leadership)」。而女性特有的同理心與跨域溝通耐心,將成為這種多方協調的關鍵需求能力。

「最大的成功,是未來我們不再需要舉辦 Taiwan Tech Woman 這樣的論壇。」余若凡更期許。當性別不再是評價標準,多元聲音成為數位治理的日常,才是真正穩固的信任底座。

TWNIC董事暨執行長余若凡
TWNIC董事暨執行長余若凡
圖/ 數位時代

綜觀 Internet Week 2026 中各界專家的深刻洞見,網路的未來早已演變為一場涵蓋法規監理、人權保障、經濟創新與社會共融的環境。面對全球網路的破碎化危機與AI帶來的雙面刃效應,單憑政府或單一企業已無法獨力應對。「公私協力」與「開放對話」將是迎向未知挑戰的解方。藉由這些跨界對話與激盪,台灣向國際展現了落實「多方利害關係人治理模式」的決心與實質能量。期許在產官學研及公民社會的共同努力下,能持續深化國際網路治理的影響力,在下個網路世代中穩健前行,共築兼具數位韌性與信任的美好未來。

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