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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元健助聽器攜手 EVOX 啟動雲端革命:從電話到數據,打造可量化的客戶經營新模式
元健助聽器攜手 EVOX 啟動雲端革命:從電話到數據,打造可量化的客戶經營新模式

面對消費者注意力日益分散、行銷成本節節攀升的挑戰,企業能否在每一次互動中精準把握「關鍵時刻」,已成為站穩市場的決勝點。

台灣助聽器領導品牌元健大和(元健助聽器),不僅透過雲端服務優化配戴體驗,更攜手 E2 Nova 易得雲端(EVOX)打造企業級顧客互動平台,透過 EVOX CloudTalk 雲端電話總機與 EVOX Connect 全渠道雲端聯絡中心,元健助聽器成功的將傳統通訊互動內容轉化為可追蹤、可分析的數據資產,不僅大幅優化客服品質與內部溝通效率,更讓「電話」跳脫單純的服務功能,轉變為驅動營運成長與精算廣告投放效益的核心引擎。

人人買得起、願意戴的助聽器

在全球助聽器品牌中,元健助聽器是少數以「服務創新」來驅動產業變革的代表。董事長吳少暉看見使用者長年面臨的「貴、遠、醜」三大痛點,亦即價格負擔高、服務據點有限及外型選擇不足,決定將「提升助聽器普及率」定為品牌使命,直球對決這三大使用門檻。

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元健助聽器從產品、通路到服務模式全面重構助聽器的使用體驗,希望解決價格負擔高、服務據點有限及外型選擇不足等痛點。
圖/ 數位時代

為此,元健助聽器從產品、通路到服務模式全面重構助聽器的使用體驗。除了優化產品設計,廣泛佈建電商平台、電視購物等多元通路,主動挖掘潛在消費者外,亦於 2018 年率先推出雲端服務,透過 App 提供聽力檢測、調整助聽器設定等服務,不僅為使用者省去往返門市的時間與不便,也降低服務成本,讓助聽器從過去的高門檻醫療輔具,轉變為更多人可以負擔、可以使用的日常產品。

元健助聽器雲端布局的前瞻性,使其能較同業累積更多用戶數據與實戰經驗,形成難以複製的競爭優勢。如今,元健助聽器已是台灣助聽器與聽力服務市場上銷量第一的品牌,並以兩成市佔、全台 66 間門市為根基,將服務版圖延伸至泰國、馬來西亞、菲律賓、印度、日本及美國等海外市場。

從電話到數據:元健助聽器打造可量化的客戶轉換路徑

隨著服務版圖快速擴張,帶動元健助聽器的營運規模同步成長,挑戰也隨之浮現。吳少暉表示,傳統電話總機系統的建置與維護成本相當高,還可能因為突發狀況而導致服務中斷、流失商機,更重要的是,整體客戶服務流程缺乏可視性。

過往的廣告宣傳,僅能仰賴各門市店長回報新客來電數量,數據不即時且準確性不足,當成效不如預期時,更難以判斷問題究竟出在哪裡,是行銷文案不夠動人?或是門市服務需要再優化?為此,元健助聽器導入 EVOX CloudTalk 雲端電話總機,不僅省去主機建置與維運成本,更將每一通來電從「聲音」轉化為「數據」,從而提升整體服務效率。

透過 EVOX 的數位足跡,元健助聽器建立起一套從「曝光、點擊、來電到到店」的完整轉換路徑:從廣告投放帶來的網站流量、分店頁面點擊,到客戶實際撥打電話的行為,甚至每一通來電的接聽狀況與通話內容,皆能被 EVOX CloudTalk 完整記錄與分析。

吳少暉指出,現在團隊能以「來電數」作為評估指標,分析與比較不同行銷文案和廣告投放策略的成效,這讓元健助聽器成功擺脫過往「憑經驗、靠感覺」的決策模式,取而代之的是透過數據精準掌握不同區域與族群的需求差異,進一步優化行銷與服務策略,讓每一分行銷預算都能發揮最大戰力。

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元健大和董事長吳少暉指出, EVOX CloudTalk 讓公司能以「來電數」作為評估廣告投放成效的指標,讓每一分行銷預算都能發揮最大戰力。
圖/ 數位時代

EVOX Connect 帶來6大效益,讓客服成為營運成長引擎

在建立數據決策文化後,吳少暉進一步思考,如何讓每一通來電創造更高價值?過去由各門市自行接聽電話,不僅服務品質難以保持一致,也讓門市人員在現場服務與接聽電話之間分身乏術。因此,元健助聽器於 2023 年成立專責客服團隊,並導入 EVOX Connect ,將新客來電集中至客服部門,讓門市人員能專注於客戶到店後的體驗與售後服務。

吳少暉認為, EVOX Connect 為元健助聽器帶來六大關鍵效益。首先,自動輪派機制,兼具效率與公平:系統依照預設棒次自動分派來電給客服人員,解決過往搶線或來電分配不均的問題,顯著提升整體接線效率。

其次,動態狀態管理,服務永不中斷:當客服人員請假、離席或暫時無法接聽電話時,可暫時將服務狀態調整為下線,系統會自動將來電轉派給其他人員,確保服務不中斷。

第三,自動撥號機制,效率提升 5 倍:過去,客服人員有很多時間花費在手動撥號及等待接通上,而 EVOX Connect 的自動撥號功能可同時撥出多通電話,並僅保留成功接通的電話,大幅節省客服人員等待時間,也讓撥號效率提升 5 倍。

第四,嚴謹個資防護,強化企業合規: EVOX Connect 可集中匯入客戶資料與自動撥號機制,減少客服人員直接接觸完整顧客資訊的機會,不僅提升顧客個資安全性,也強化企業在法規與稽核下的合規能力。

第五,開放 API 整合,打造多元應用。 EVOX Connect 提供相當完整的 API 與技術文件,讓元健助聽器能與內部系統進行整合,發展更多元的應用場景。吳少暉舉例指出,目前與外部夥伴合作開發的 AI 客服系統,便是透過 EVOX Connect 所提供的 API 進行整合,讓非營業時間的來電可以交由 AI 客服即時回應,避免潛在商機流失,實現 24 小時服務不打烊的目標。

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元健大和與外部夥伴合作開發 AI 客服系統,並透過 API 介接 EVOX Connect ,讓非營業時間的來電可以交由 AI 客服即時回應,實現 24 小時服務不打烊的目標。
圖/ 數位時代

第六,通話錄音轉化教材,複製成功經驗:透過系統內建的通話錄音功能,讓元健助聽器可挑選優秀的客服互動案例並轉化為教材,協助各門市人員精進溝通技巧,讓服務經驗得以複製與傳承,進一步提升整體服務品質。

元健助聽器與 EVOX 多年的合作,已從單一品牌的數位轉型,擴展至母集團全面導入雲端系統的策略升級。這份信任,來自於雙方在企業文化與發展方向上的高度契合,以及 EVOX 系統在擴充性與整合性上的優勢,能滿足公司不同成長階段的需求。未來,元健助聽器將加速拓展海外市場,希望藉由 EVOX 建立單一管理後台,將客戶互動轉化為可持續累積的數據資產,為邁向全球市場奠定關鍵基礎。

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