影片|國際半導體展來了!CoWoS是什麼?CoWoS、CoWoP、CoPoS差異一次看
影片|國際半導體展來了!CoWoS是什麼?CoWoS、CoWoP、CoPoS差異一次看

半導體界盛事國際半導體展(SEMICON Taiwan 2025)於本周登場,市場將聚焦FOPLP、CoPoS、以及CoWoP等技術進展。

究竟CoWoS-S、CoWoS-L分別是什麼,CoWoS共有哪幾種?CoWoS的產能及發展趨勢又是如何?《數位時代》帶你一次搞懂。

CoWoS技術介紹|CoWoS全名是什麼?有設備業者推出CoPoS,跟CoWoS有何不同?

CoWoS是台積電的先進封裝技術,全名為「Chip-on-Wafer-on-Substrate」,可拆解為「CoW」(晶片堆疊)和「WoS」(晶片堆疊於基板上),簡單來說就是「將晶片堆疊起來再封裝於基板上」。早在2010年代初期,台積電便開始布局CoWoS技術,直到近年輝達及超微(AMD)等大廠的AI晶片興起後,躍升為不可或缺的先進封裝要角。

CoWoS
CoWoS晶片架構
圖/ 邱品蓉製作

CoWoS首先將系統單晶片(SoC)、記憶體等晶片設置於中介層(interposer)上,經由微凸塊(micro bump)連結,讓各晶片間的電子訊號順利傳輸,並經由「矽穿孔」(TSV)技術連結至下方的基板。

過去晶片多由晶圓製造廠生產完後,再送到封測廠進行封裝測試,不過隨著電晶體的微縮逐漸邁向物理極限,晶圓廠發展出其他出路: 將不同類型及製程節點的晶片,包括邏輯晶片、記憶體晶片等整合到同一個晶片上,實現2.5D封裝 ,藉此縮短晶片間溝通距離降低延遲,並減少所佔體積、達到更佳效能及功耗表現。這便是CoWoS封裝技術的由來。

延伸閱讀:影片|台積衝刺CoWoS產能,粉碎輝達砍單謠言!CoWoS是什麼?概念股有哪些?

近期有設備業者將CoWoS、FOPLP結合,推動CoWoS面板化的「CoPoS」。CoPoS的概念便是將CoWoS「面板化」,將晶片排列在方形的「面板RDL層」,取代原先圓形的「矽中介層」(silicon interposer),透過「化圓為方」提升面積利用率與產能。

CoWoS的3種類型|CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L,主要差別在「中介層材料」

台積電的CoWoS先進封裝技術共有3種類型:CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L,主要差別在於中介層使用的材料,而在封裝結構及應用場景也各有不同。

CoWoS-S:矽中介層(Silicon Interposer),目前主流但成本較高

CoWoS-S是台積電最早推出的CoWoS技術,採用矽中介層(silicon interposer)作為晶片與基板之間的連接橋樑,也是目前生產中的CoWoS最大宗的類型。包括AI伺服器晶片、高效能運算(HPC)產品,如輝達Hopper系列的H100及H200、超微的MI300晶片皆是使用CoWoS-S。

然而,運用矽穿孔技術的矽中介層生產成本較高,加上因為矽的材料特性較為脆弱,尺寸放大後良率較難達標,因此進一步發展出其他的CoWoS分支。

CoWoS-R:重分佈層(RDL Interposer),用於網通設備及邊緣AI

CoWoS-R是為了降低成本與提高封裝尺寸的彈性所開發,利用重分佈層(Redistribution Layer, RDL)取代原先的矽中介層。根據台積電官網介紹,RDL中介層由聚合物與銅線構成,具備相對較高的彈性,同時允許封裝尺寸進一步擴展,以滿足複雜的功能需求。

現階段CoWoS-R的產能相對其他2種來的較少,主要用於網通設備、邊緣AI等類型的產品。

CoWoS-L:重分佈層+「局部矽互聯」(LSI),輝達Blackwell晶片採用

CoWoS-L則結合了矽中介層、重分佈層兩方的優點,局部區域以矽中介層(Local Silicon Interconnect, LSI)串連晶片對晶片的高速互連,其他區域則運用用重佈線層,提供高度靈活的整合能力,成本則介於CoWoS-S與CoWoS-R之間。CoWoS-L可堆疊的HBM數量也較多,由CoWoS-S的8顆提升到最多12顆。

輝達的Blackwell系列晶片包括B100、B200、B300、GB200等,預計在2024年第4季和2025年前2季陸續啟動出貨。黃仁勳親自證實將採用CoWoS-L製程,並指出台積電正在由CoWoS-S轉換至CoWoS-L過程中,輝達對於整體CoWoS需求仍很強勁。

延伸閱讀:CoWoS是什麼?概念股有哪些?影片解析

CoWoP是什麼?

傳出輝達正在研發新的封裝技術「CoWoP」(Chip on Wafer on PCB),在未來可能會取代CoWoS。

根據《華爾街見聞》,輝達一份內部的技術藍圖流出,這份藍圖提到,為了減少基板損耗、改善散熱、降低成本等理由,輝達將從傳統CoWoS封裝技術向CoWoP技術演進。

CoWoP.jpeg
CoWoP
圖/ 華爾街見聞

該藍圖顯示,CoWoP已在本月開始早期測試,預計2026年10月在GR150平台上,實現CoWoS與CoWoP並行封裝策略。

跟CoWoS比起來,CoWoP技術有什麼亮點?

台積電的CoWoS封裝技術是將晶片先設置於中介層上,經由微凸塊(micro bump)連結,並經由「矽穿孔」(TSV)技術連結至下方的基板。CoWoP封裝技術則是將流程簡化,移除基板,直接將晶片與中介層組合安裝在平台PCB上。

CoWoP的好處是,可以改善訊號和電源完整性,減少基板損耗。而且CoWoP無需封裝蓋板,意味著散熱解決方案能夠直接與矽片接觸,帶來更佳散熱效果。另外,由於CoWoP消除了封裝蓋板的需求,成本也能降低。

不過,輝達尚未證實這項傳言,且CoWoP技術仍存在挑戰,包括成本和整個供應鏈的建立將是一項巨大的工程,且CoWoP將為現有主機板帶來更多複雜性和設計變更,這會導致成本上升和生產瓶頸。摩根士丹利也指出,輝達在下一代GPU使用CoWoP技術的很低。

碳化矽中介層將成先進封裝新革命?

台積電CoWoS先進封裝製程需求火熱,傳出為了解決CoWoS的矽中介板(Interposer)散熱問題,台積電擬以擬以熱導係數較佳的12吋的單晶碳化矽取代解決傳統的矽材料,並積極號召設備廠與化合物半導體相關供應商參與。

CoWoS產能及發展趨勢|2026前持續擴產,CoWoS-L成長動能大

依照台積電規劃,2022年至2026年CoWoS產能年複合成長率(CAGR)預計將超過50%,董事長魏哲家先前曾在法說會表示,台積電2024、2025年CoWoS產能都力拚成長超過1倍以上,將努力擴產並攜手封測合作夥伴,希望在2025~2026年達到供需平衡。

此外,回應法人詢問,魏哲家也表示CoWoS現階段都是用於AI應用且供不應求,不過未來將有更多非AI運用也會逐漸採用,但沒有給出明確時間點。

台積電來自先進封裝的營收,約占2024年營收超過8%,2025年預計約占10%,毛利率並超過公司平均。

根據研調機構國際數據資訊(IDC)2024年12月底發布的「2025年全球半導體市場八大趨勢預測」,在輝達、超微、與雲端服務商(CSP)等高效能運算客戶需求推動下,台積電CoWoS產能持續倍增,預計將從2024年的33萬片擴充至2025年的66萬片,其中以CoWoS-L產品線可望年增470%為主要動能。台灣設備供應鏈,包括濕蝕刻、點膠、揀晶等關鍵製程設備廠商,有望在此波擴產潮中獲得更多成長契機。

延伸閱讀:
FOPLP是什麼?概念股有哪些?FOPLP跟CoWoS差在哪?

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參考資料:
台積電官網SemiAnalysis經濟部產業技術司

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台灣普立茲克獎建築最新群聚地!台中如何打造「世界級質感城市」?
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建築界最高榮譽「普立茲克獎」(Pritzker Architecture Prize)得主作品齊聚台中,成就質感新版圖!除了揚名國際的東海大學路思義教堂(貝聿銘設計)、台中國家歌劇院(伊東豊雄設計)外,今年12月將迎來妹島和世、西澤立衛的「綠美圖」開館,安藤忠雄的「童書之森.台中」也預計於明年啟用!

目前台中已累積10件普立茲克獎建築,近期除了綠美圖、童書之森開花結果,還有民間企業及大學,邀請理查.邁爾、RCR 建築事務所、法蘭克.蓋瑞等大師到台中揮灑靈感,共同打造詩意的城市。究竟台中市府如何突破傳統、打造新世代的質感城市?讓我們一起來揭開世界建築大師作品選擇台中的關鍵!

競圖制度開啟建築新紀元 重塑城市新風貌

1963年,貝聿銘為東海大學設計了一座極具象徵性的「路思義教堂」,種下了與世界建築對話的種子,讓台中成為台灣面向現代國際建築的門戶。

半世紀後,伊東豊雄設計、被視為全球最難蓋的建築 「台中國家歌劇院」,歷時約10年終於完工。這座建築,不僅成為城市新地標,讓全世界重新認識台中,也象徵公共建築思維邁入新階段,展現市府採行國際競圖制度的決心。

由市府主導的國際競圖模式,逐漸成為台中重大建設的常態。開放、競爭的機制,讓建設不取決於預算、成本的妥協,而是讓世界建築大師願意在台中激發火花,讓創意真正落地。透過嚴謹的國際評審制度、公開徵選流程,也讓建築品質受到層層把關,建立起公共建築與市民的信任關係。

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「童書之森.台中」以「為未來孵的蛋」為核心概念設計,象徵未來主人翁的孵育。
圖/ 台中市政府

市府跨局處動員 讓最好的公共建築生根茁壯

台中氣候宜人、工商業蓬勃發展、地理位居台灣南來北往的樞紐,持續吸引人口移入。適當的土地分區規劃,使台中的空間尺度得宜,不顯擁擠,也不感疏離。在水文、綠意串聯的城市網格中,建築不僅是功能性的設施,還能思考、對話、共感而生長其中;這樣的城市環境,也讓建築師願意與台中對話。

位於水湳經貿園區的「台中綠美圖」今年底即將開幕,這座由日本代表性雙人建築師組合──妹島和世、西澤立衛所創立的 SANAA 事務所設計,以輕盈、通透 的語彙串聯八棟建築,並巧妙融合建築與綠意、風與光的周邊環境。

此外,由安藤忠雄設計的「童書之森.台中」,今年5月正式動工,並預計明年完工。這座圖書館坐落於台灣大道秋紅谷旁約1,600坪的精華基地,以「為未來孵的蛋」為核心概念設計,運用安藤忠雄代表性的清水模與極簡線條,融入森林地景;內部以環繞式書牆設計,打造360度的知識森林。

這兩座由普立茲克獎公共建築的誕生,背後仰賴台中市府團隊多年的通力合作!包含文化局的長期規劃與溝通、都市發展局的都市設計與土地整合、建設局的工程統籌等,各局處戮力合作,體現出台中對城市建設的高度企圖,並致力讓最好的建築在這座城市生根茁壯。

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今年動工的中醫大美術館,將為台中創造更豐沛的藝術能量。
圖/ 中國醫藥大學

市府團隊領航 讓「大師建築」成為市民日常

當市府持續引入國際建築語彙,民間也逐漸興起風潮!亞洲大學邀請安藤忠雄設計「現代美術館」,已成為大學美術館的指標。中國醫藥大學則分別邀請「普立茲克建築教父」法蘭克.蓋瑞(Frank Gehry)及西班牙 RCR 建築事務所設計水湳校區的「美術館」、「體育館」,讓學院建築不僅擁有理性機能,更融合藝術帶來新面貌。

此外,富邦集團先後邀請伊東豊雄、理查.邁爾(Richard Meier)設計「天空樹」、「台中文心辦公大樓」、「市政富邦」等,讓國際建築語彙融入商辦、住宅設計,讓「設計感」不再只是公共建築的專利,而是逐漸滲入日常,改變市民的生活樣貌。

國際級大師鉅作匯聚台中 讓世界看見城市新高度

近年來,不僅普立茲克建築大師作品匯聚台中,還有隈研吾國際建築大師,打造「台中巨蛋」、「勤美術 館」等代表性地標,台中國際級建築版圖不斷擴大!隨著綠美圖、童書之森、中醫大美術館等地標接連誕生,從孩童的第一本童書、到長者的藝文散步,台中城市的每個角落都被美學悄悄改寫。

台中不只是頻獲國際建築作品的城市,更在一棟棟建築中,實踐著市長盧秀燕「幸福宜居」的願景。未來,這座城市將持續以藝術與建築為媒介,讓美感成為生活的一部分,也讓世界看見台中的溫度、深度與嶄新的高度。

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