CoWoS產能再翻倍!圖解CoWoS封裝為何厲害?

台積電CoWoS產能加速!CoWoS封裝是什麼?

CoWoS 是什麼

CoWoS封裝 (英文名為 Chip-on-Wafer-on-Substrate ),是一種先進的半導體封裝技術,可以進一步將CoWoS封裝拆分成Cow和Wos兩步驟:
    • Cow 是將晶片堆疊在導線載板上
    • Wos 是將堆疊好的晶片封裝至基板上,最終堆疊完成後形成2.5D / 3D的型態,進而提升晶片成品的效能。
片來源:台積電官網

Cowos 是一種 2.5D / 3D 的封裝技術,優點是可以利用堆疊整合 CPU、GPU、DRAM 等晶片,僅需使用一套引腳封裝至基板,達到縮小面積、節省功耗與成本、提高晶片效能的作用,適用於 AI 、GPU 等高速運算晶片封裝。

CoWoS封裝技術的原理是在一個基板上去堆疊不同的晶片,因此這項技術的優點在於面積小、節省功耗與成本、提高晶片效能。另外,CoWoS的技術門檻也相當高,除了芯片之間的堆疊和連接要求非常精確外,多個晶片堆疊也讓配套的散熱技術要求大大提升。

不同封裝技術:Info、Cowos 比較

目前晶片性能要更進一步提升,靠的不僅僅是更先進的晶圓製造技術,封裝技術也要有所提升,而Info與CoWoS都是屬於先進封裝技術的範疇。

相比上面介紹的CoWoS封裝技術,Info封裝技術在堆疊過程中,利用半導體製程技術少使用了中間的導線載板,除了大大降低了封裝成本外,尺寸上可以做到更輕薄,更有利於散熱和降低晶片的功耗。

Cowos 應用

CoWoS封裝技術應用的領域廣泛,包含高效能運算HPC、AI人工智能、數據中心、5G、物聯網、車用電子等等,可以說在未來的各大趨勢,CoWoS封裝技術會扮演著相當重要的地位。

而近期最火紅的AI熱門股Nvidia為了製造AI 伺服器專用的 GPU,也再不斷追加CoWoS封裝技術的訂單,預期Nvidia今年對CoWoS的需求初預估將大幅成長 50%。

Cowos 供應鏈位階

從半導體產業的供應鏈來看可以區分成上中下游:
    • 上游部份主要是IP與IC設計,主要是將半導體的晶圓產品設計出來
    • 中游為IC製造,會將上游設計出來的產品圖製作成晶圓半成品
    • 下游則是IC封裝與測試,會將中游製造出來的晶圓半成品,按順序經過前段測試、切割、封裝、後段測試的流程後,將晶圓完成品送至各大IC通路做使用。

而Cowos,則是位處於半導體產業鏈的下游IC封裝與測試的位階中。

圖片來源:產業價值鏈資訊平台

Cowos 封裝產能現況

根據半導體權威研調機構 Yole 的數據顯示, 2022 年全球先進封裝產值為 443 億美元,預估 2028 年全球先進封裝產值將超過 780 億美元,年化成長率達 10% ,許多研調機構也大致認為先進封裝產值在未來 6 年可以有 8 ~ 10% 的年化成長率,而 Yole 則認為 2022 年先進封裝主要應用在消費性電子領域,到了 2028 年將會是車用電子與通訊占比最大。台積電龍潭廠的 CoWoS 月產能已從去年的 5,000 ~ 6,000 片,目前大幅成長到 9,000 ~ 1 萬片,預計 2024 年底擴增為 2 萬片,可見其有供不應求的狀況。

Cowos 未來展望

Cowos 先進封裝的應用領域越來越廣泛,舉凡高階消費性電子產品、汽車、電動車、網通設備、AI 伺服器等,未來將會有更多需要配備高速運算晶片的產品,Cowos 先進封裝的發展也將更為成熟,預期將在未來會成為一種主流的新進封裝方式。AI 商機蓬勃發展:AI 領域出現爆發式成長,市場對於 AI 晶片、伺服器產品供不應求,連帶使 Cowos 先進封裝產能極度吃緊,台積電等主要 Cowos 供應鏈積極擴充產能,帶動整體產業的發展。

車用與通訊市場成長佳:根據 Yole 的統計顯示,未來先進封裝應用成長最快的將會是車用領域與通訊領域, 2022 年~ 2028 年車用與通訊領域的年化成長率,分別高達 17% 和 10% 。

良率提升成為未來難題:Cowos 在封裝過程中,要整合各種異質晶片,以及透過矽中介層(interposer)來完成個晶片的連結,要進行良率提升的難度相當高,也衍生出散熱等問題,都是未來仍須解決的難題。

Cowos概念股

自從 ChatGPT 這類的 AI 應用在今年開始推出,以及 Nvidia 與 AMD 先後給出AI產業的樂觀展望後,台灣的 Cowos 概念股立刻成為市場熱門的股票選擇。CoWoS 概念股除了包含封裝技術本身以外,也包含封裝過程中會使用到的半導體材料以及後續的測試等等,台灣 CoWoS 概念股有:
    • 2330 台積電 Cowos 封裝
    • 3711 日月光投控 Cowos 封裝
    • 2449 京元電 Cowos 測試
    • 3374 精材
    • 2467 志聖 貼模設備
    • 1560 中砂 研磨工具
    • 3680 家登 EUV 光罩盒
    • 3131 弘塑 濕製程設備
    • 3583 辛耘 濕製程設備
    • 6187 萬潤 揀晶設備
    • 6515 穎崴 測試探針卡
    • 6223 旺矽 探針卡
    • 6510 精測 測試板卡
    • 3037 欣興 HDI 載板
    • 2316 楠梓電 PCB 基板
    • 5443 均豪 AOI 設備
    • 6640 均華 晶片挑揀機

另外,這邊也整理一些美股的封裝概念股,其中值得關注的是AMKR這間公司,由於目前CoWoS封裝的產能是由台積電獨家供應,Nvidia有意培養第二個先進封裝供應商,部分的封裝訂單是有給到AMKR的,雖然目前的訂單規模與獲利都不高,但仍然值得關注後續的營運表現。

Cowos 未來:台積電加速產能

根據Yole Développement的產業分析報告顯示,2021年先進封裝市場規模為380億美元,其中先進封裝的市場佔所有IC封裝市場的份額為44%,預計2027年先進封裝市場將成長至650億美元,換算年複合成長率CAGR為10%,且占據所有IC封裝的市場份額將成長至50%以上。

而根據CoWoS產業大佬台積電最新的法說會資訊來看,目前後端的先進封裝產能仍然緊缺,,台積電也在努力的擴充產能,預計明年才會獲得舒緩,由此可知目前Cowos的產能仍然供不應求,短期未來的需求依然強勁。

CoWoS概念股可以買嗎

CoWoS封裝無論是現在還是未來都具有一定程度的題材性,從最近的AI,到未來可能出現大量應用的車用、5G、物聯網等等,基本上CoWoS都與未來的趨勢綁在一起,未來只要這些應用領域出現利多消息,CoWoS概念股就有望跟著受惠,長期來看CoWoS概念股是非常值得投資人關注的領域。

而以目前CoWoS概念股的價格走勢來看,多數都有30%以上甚至翻倍的漲幅,我們不會和各位投資人預測這波漲幅是否要結束了,但若是你想要在現在布局CoWoS概念股,市場的波動程度可能會較高,請務必在買進前就設定好停損與停利的機制!

Cowos產業結論

  • CoWoS封裝是一種先進的半導體封裝技術,主要技術是在一個基板上去堆疊多種不同的晶片,因此這項技術有面積小、節省功耗與成本、提高晶片效能的優點,但面臨良率提升困難、建置成本過高等問題。
  • CoWoS封裝技術應用的領域廣泛,包含高效能運算HPC、AI人工智能、數據中心、5G、物聯網、車用電子等等,可以說在未來的各大趨勢,CoWoS封裝技術會扮演著相當重要的地位
  • CoWoS概念股除了包含封裝技術本身以外,也包含封裝過程中會使用到的半導體材料以及後續的測試等等領域,隨著 AI 商機的爆發,市場對於 Cowos 產能供不應求,Cowos 供應鏈包含測試廠京元電、旺矽、穎威等,設備廠弘塑、辛耘等,受市場擴產消息影響,股價表現亮眼
  • 預計至2027年為止,CoWoS產業的年複合成長率CAGR為10%,且占據所有IC封裝的市場份額將從21年的44%成長至50%以上

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