# CoWoS 先進封裝：AI 晶片供應鏈的新瓶頸與投資佈局

> 原始影片：[Why AI Chips Made In The U.S. Are Being Sent To Taiwan — Creating A Major Bottleneck](https://www.youtube.com/watch?v=a0uQ1ZxfxfQ) | CNBC | 2026-04-08

## 導言

隨著生成式 AI 需求爆發式成長，輝達（Nvidia）、Google、亞馬遜等科技巨頭對高階 AI 晶片的需求遠超市場預期。然而，在晶圓製造產能逐步擴充之際，一個過去不受重視的製造環節——先進封裝（Advanced Packaging）——正成為 AI 晶片供應鏈的最新瓶頸。

根據 CNBC 獨家報導，目前全球最先進的封裝技術幾乎全部集中在亞洲，而臺積電（TSMC）更承擔了幾乎所有先進封裝業務，即便晶片本身在美國製造，封裝環節仍需送回臺灣完成。這不僅是製造效率的問題，更涉及地緣政治風險與國家安全考量。

對於投資者而言，理解先進封裝的產能供需狀況，將是判斷 AI 晶片供應能否跟上需求、哪家廠商能獲得產能優勢的關鍵變數。

## 先進封裝：被低估的關鍵製造步驟

在傳統認知中，晶片製造似乎只關乎奈米尺度的微觀電路，但現代高效能 AI 晶片的實際形態，是一群經過保護、測試、並在封裝步驟中彼此鍵合的小型晶粒。

「封裝過去只是一個事後的步驟，」一位受訪的產業高層坦言，「你基本上會讓菜鳥工程師去處理。但現在我們知道，它和晶粒本身一樣重要。」

臺積電北美封裝解決方案負責人 Paul Rousseau 以可口可樂的包裝演進為喻，闡述封裝的核心價值：「歷史上，可樂購買管道有一定的限制。但當瓶裝技術出現，它徹底改變了可口可樂的經銷模式——從玻璃瓶到鋁罐再到塑膠瓶，但主要功能始終如一：保護和容納產品。我們的行業也是如此。」

在封裝實驗室中，晶片會被塗上保護材料以便處理和安裝，並經過嚴格的環境測試。但最重要的部分是封裝環節——容納晶片、幫助它快速且高效地與系統連接。

## 摩爾定律的第三維度延伸

隨著 AI 時代晶片複雜度呈指數成長，標準封裝已演進為先進封裝。過去多數手機晶片和類比晶片不是小晶粒（chiplets），僅來自單一晶圓廠。但現在，多個晶片以不同技術、在不同地點製造後，被整合成一個非常大的晶片。這需要先進封裝技術來實現晶粒之間的互連。

「大約五、六年前，沒有人在做這個，」Rousseau 指出，「我們把多塊矽晶片放進同一個封裝中並實現互連。這真的是摩爾定律向第三維度的自然延伸。」

具體流程如下：首先，個別晶粒會被「凸塊化」（bumped），意即在矽表面添加微米級的金屬凸塊，作為電訊號傳輸的連接點。這些密密麻麻的凸塊用於與外部世界連接。接著，晶粒經過「拾放」（pick and place）程序，附著在封裝的基底層——基板上，基板再將它們連接到更大的系統（如電路板）。基板由多層類似樹酯的材料組成，透過銅線路徑傳輸訊號並為晶片分配電力。

## 2.5D 封裝技術：CoWoS 與 EMIB 的競逐

在更複雜的 AI 晶片（如 GPU）需求下，晶片製造商需要 2.5D 封裝技術。臺積電在 2012 年率先推出所謂的 CoWoS（Chip on Wafer on Substrate，晶片在晶圓上封裝），現已被輝達、Google、亞馬遜和聯發科等客戶採用。

「晶粒實際上是並排的，所以從這個角度看它們是 2D，」Rousseau 解釋，「但我們在底下有一條通訊通道，這就是額外的半維度。我們稱之為中介層（Interposer）。」

中介層由額外的高密度佈線層組成，作為橋樑，連接多個位於同一基板上的晶粒。這使得能夠在高頻寬記憶體（HBM）與晶片緊密堆疊成為可能。

「你可能聽過所謂的『記憶體牆』問題，」Rousseau 表示，「你的運算晶片內部無法容納足夠的記憶體來充分發揮其效能。所以當我們引入 CoWoS 時，就能夠以非常高效的方式將 HBM 記憶體放在運算晶片旁邊。」

臺積電的 CoWoS 技術已演進至第三代：CoWoS-S（中央一塊大矽晶片，四周有四個 HBM）、CoWoS-R，到最新的 CoWoS-L（中央兩塊非常大的矽晶片，周圍有 12 個 HBM）。CoWoS-L 首度用於去年開始出貨的輝達 Blackwell GPU，而這正是讓業界擔憂的產能瓶頸所在。

英特爾的對應技術名為 EMIB（Embedded Multi-die Interconnect Bridge，嵌入式多晶粒互連橋）。與中介層不同，EMIB 在基板內部嵌入一塊矽橋，讓 HBM 能與邏輯晶片通訊。

「我們只是把這些非常小的矽片嵌入在需要的地方，在它們之間形成互連，」英特爾技術長解釋，「相較於覆蓋所有放置晶片的矽中介層，EMIB 基本上只連接這些晶片的邊緣，所以可以節省時間、材料，並允許使用更小的晶粒尺寸。」

三星則將其 2.5D 封裝命名為 X-Cube。

## 3D 封裝：下一個戰場

所有主要玩家都在開發 2.5D 之後的 3D 封裝技術。三星稱其為 X-Cube，英特爾的是 Foveros Direct，臺積電的則是 SOIC（System on Integrated Chips，系統級整合晶片）。

「這成為真正的 3D 技術，」Rousseau 說明，「晶粒不再是並排排列，而是上下堆疊。這樣上下堆疊的晶粒可以真正像單一晶片一樣運作。」

晶粒之間距離縮短，意味著它們之間的通訊耗費更少電力。Rousseau 強調這一點對 AI 資料中心的戰略意義：「我們的客戶告訴我們，他們能放進資料中心的矽晶片數量，受到可用電力的限制。所以如果我們能降低功耗，他們就能賣出更多矽晶片，資料中心也會變得更強大。」

台積電預估，SOIC 產品還需要幾年時間才會問世。記憶體公司如三星、SK 海力士和美光，已經利用 3D 封裝在小晶粒中堆疊 HBM 記憶體。

此外，產業界也在開發混合鍵合（hybrid bonding）技術，以平面銅墊取代凸塊。Rousseau 解釋其優勢：「我們可以做墊對墊連接，幾乎零距離，這給了我們更好的功耗效能，也帶來更好的電氣效能——最短的路徑就是最好的路徑。」

## 封裝產能瓶頸：輝達吃掉大部分 CoWoS

目前，先進封裝正面臨嚴峻的產能不足。輝達已據報導預訂了臺積電大部分的領先 CoWoS 封裝技術產能，台積電甚至據稱已將部分封裝外包給第三方，因為產能過度被預訂。

「如果人們沒有主動進行資本支出投資以因應未來幾年晶圓廠產量的大增，這很可能會迅速成為瓶頸。」產業分析師受訪時指出。

台積電坦承產能緊張：「我們看到大量需求，所以我們正在努力回應。顯然產能一直很緊張，我們正在嘗試解決這個問題。」

當被問及輝達預訂大量 CoWoS 是否讓其競爭對手擔憂時，台積電的回應謹慎但肯定：「我認為我們一直試圖成為每個人的晶圓代工廠，我們會繼續這樣做。」

對於輝達的競爭對手而言，這意味著他們可能需要尋找替代方案——無論是英特爾的 EMIB、三星的 X-Cube，還是依賴 OSAT（委外封裝測試）廠商。

## 地緣政治風險：100% 封裝在臺灣

從 2D 到 3D，目前絕大多數先進封裝發生在亞洲。更值得關注的是，在封裝產能領先的臺積電，100% 的封裝作業都在臺灣進行。即使是臺積電新建亞利桑那廠製造的晶片，也需要送回臺灣封裝。

「歷史上去，包裝遷移到亞洲，大約在 1970 年代，」Rousseau 回顧，「很多與成本和勞力有關，因為那時封裝非常依賴人工。」

現在，這個過程很大一部分由機器人處理，但在美中地緣緊張局勢下，供應鏈韌性和國家安全成為首要考量。Rousseau 坦言：「對美國來說，真正的挑戰是國家安全。你面臨北韓俯瞰南韓的所有挑戰。你面臨中國船隻和飛機偶爾試圖封鎖臺灣的問題。」

## TSMC 在美國的首批封裝廠

為瞭解決這個問題，台積電即將在美國建造首批兩個封裝設施，最終在其亞利桑那晶圓廠附近增加大量封裝產能。雖然台積電不願透露動工時間，但明顯正在積極推進。

「這將使你的週轉時間更容易，不需要運回亞洲再運回來。」產業觀察人士指出。

不過，這不會是一個快速的過程。當被問及是否需要五年、十年才能看到台積電在美國的大量先進封裝量產時，台積電的回應謹慎：「我們還沒有給出具體時間表，但我們正在盡可能快地移動，以滿足客戶的需求。」

## 英特爾的封裝業務：另闢蹊徑

在台積電之外，英特爾是另一個封裝技術主要玩家，其 EMIB 包裝技術主要在越南和馬來西亞進行。不過，英特爾已在美國新墨西哥州、奧勒岡州，以及亞利桑那州 Chandler 的廠區完成部分 EMIB 和 Foveros 作業——後者緊鄰英特爾新建的 18A 製程晶圓廠。

在 Chandler 的英特爾先進封裝實驗室中，工作人員處理來自 Fab 52 的 18A 晶片，並將它們連接成消費者看到的最終產品——每個包含數萬條比人類頭髮還細的導線。

英特爾強調，在同一家工廠完成製造和封裝的優勢：「好處是所有東西都在同一個地方。所以對某些客戶來說，這是進入的一條途徑。」

英特爾包裝業務的客戶包括亞馬遜、思科（Cisco），以及馬斯克旗下的 SpaceX、xAI 和特斯拉——這些公司未來將使用英特爾的客製化晶片封裝服務。更值得注意的是，輝達也正考慮在英特爾進行封裝，作為去年對這家晶片製造商投資 50 億美元的一部分。

「我認為晶片公司確實想向美國政府展示他們會與英特爾做生意，」一位產業高層觀察，「與英特爾合作的低風險路徑就是做封裝。」

## OSAT 廠商的角色

較小的第三方封裝廠商稱為 OSAT（委外封裝測試廠），處理部分流程。以 Amkor 為例，這家台積電和英特爾的合作夥伴，正在亞利桑那州建設封裝據點。

台積電正在大力擴充封裝產能：「我們的 CoWoS 產能以 80% 的年複合成長率增長，我們的 SoIC 產能以 100% 的年複合成長率增長。所以我們的封裝數字正在非常實質地增長。」

全球最大 OSAT、ASE 的先進封裝銷售預計在 2026 年翻倍。該公司正在臺灣興建一個大型新 CoWoS 據點，輝達的黃仁勳去年也出席了其子公司 SPIL 的新封裝據點啟用典禮。

## 結語

對於投資者和產業觀察者而言，先進封裝已成為理解 AI 晶片供應鏈的關鍵環節。從摩爾定律的第三維度延伸、CoWoS 與 EMIB 的技術競逐，到臺積電即將在美國興建首批封裝廠的地緣政治佈局，這個過去被低估的製造步驟正在重塑半導體產業的競爭態勢。

輝達對 CoWoS 產能的主導權，讓其競爭對手在取得先進封裝時面臨挑戰，這可能為英特爾、OSAT 廠商和即將在美國本土興起的封裝產能創造機會。隨著台積電在亞利桑那的封裝廠逐步成形，美國在半導體供應鏈的長期劣勢或許能在數年內開始扭轉——但在那之前，供應鏈的脆弱性仍將是 AI 晶片產業必須面對的核心風險。

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*本文由 AI 根據 YouTube 影片內容生成，僅供參考。*