AI晶片CoWoS封裝產能受限 中介層不足成關鍵

人工智慧（AI）晶片缺貨，輝達H100和A100晶片均採用台積電CoWoS先進封裝，但CoWoS產能受限待爬坡。法人分析，CoWoS封裝所需中介層因關鍵製程複雜、高精度設備交期拉長而供不應求，牽動CoWoS封裝排程及AI晶片出貨。

大語言模型訓練和推理生成式AI（Generative AI）應用，帶動高階AI伺服器和高效能運算（HPC）資料中心市場，內建整合高頻寬記憶體（HBM）的通用繪圖處理器（GPGPU）供不應求，主要大廠輝達（Nvidia）A100和H100繪圖晶片更是嚴重缺貨。

研調機構集邦科技（TrendForce）指出，AI及HPC晶片對先進封裝技術需求大，其中以台積電的2.5D先進封裝CoWoS技術，是目前AI晶片主力採用者。

美系外資法人分析，輝達是採用台積電CoWoS封裝的最大客戶，例如輝達H100繪圖晶片採用台積電4奈米先進製程，A100繪圖晶片採用台積電7奈米製程，均採用CoWoS技術，輝達占台積電CoWoS產能比重約40%至50%。

至於輝達8月上旬推出的L40S繪圖晶片，未採用HBM記憶體，因此不會採用台積電CoWoS封裝。

產業人士指出，通用繪圖處理器採用更高規格的高頻寬記憶體，需藉由2.5D先進封裝技術將核心晶粒（die）整合在一起，而CoWoS封裝的前段晶片堆疊（Chip on Wafer）製程，主要在晶圓廠內透過65奈米製造並進行矽穿孔蝕刻等作業，之後再進行堆疊晶片封裝在載板上（Wafer on Substrate）。

不過台積電CoWoS封裝產能吃緊，在7月下旬法人說明會，台積電預估CoWoS產能將擴增1倍，但供不應求情況要到明年底才可緩解。台積電7月下旬也宣布斥資近新台幣900億元，在竹科轄下銅鑼科學園區設立先進封裝晶圓廠，預計2026年底完成建廠，量產時間落在2027年第2季或第3季。

輝達財務長克芮斯（Colette Kress）在8月24日在線上投資者會議透露，輝達在CoWoS封裝的關鍵製程，已開發並認證其他供應商產能，預期未來數季供應可逐步爬升，輝達持續與供應商合作增加產能。

美系外資法人整合AI晶片製造的供應鏈訊息指出，CoWoS產能是AI晶片供應產生瓶頸的主要原因，亞系外資法人分析，CoWoS封裝產能吃緊，關鍵原因在中介層供不應求，因為中介層矽穿孔製程複雜，且產能擴充需要更多高精度設備，但交期拉長，既有設備也需要定期清洗檢查，矽穿孔製程時間拉長，因此牽動CoWoS封裝排程。

法人指出，除了台積電，今年包括聯電和日月光投控旗下矽品精密，也逐步擴充CoWoS產能。

台廠也積極布局2.5D先進封裝中介層，台積電在4月下旬北美技術論壇透露，正在開發重布線層（RDL）中介層的CoWoS解決方案，可容納更多高頻寬記憶體堆疊；聯電在7月下旬法說會也表示，加速展開提供客戶所需的矽中介層技術及產能。

美系外資法人透露，台積電正將部分矽中介層（CoWoS-S）產能轉移至有機中介層（CoWoS-R），以增加中介層供應。

日月光投控在7月下旬法說會也表示，正與晶圓廠合作包括先進封裝中介層元件；IC設計服務廠創意去年7月指出，持續布局中介層布線專利，並支援台積電的矽中介層及有機中介層技術。