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為了加強與三星、英特爾競爭以及在全球晶片短缺下確保供應鏈的穩定,媒體報導,台積電正在深化與日本企業揖斐電(Ibiden)以及台灣的欣興電子(Unimicron)兩間公司的合作。

這兩家公司是最大和第二大的載板供應商,日本最大載板商揖斐電佔據全球 22% 市場,台灣的載板一哥欣興電子則佔 21%。

事實上,過去這類載板供應商一直是默默無聞的,卻因為近年全球晶片荒成為市場關注的焦點,這些公司專門生產連結晶片與電路板的載體,儘管功能簡單卻是晶片運作不可或缺的零件之一。

在晶圓製作完成後,會將其切成一小片、一小片並且封裝在 IC 載板上,可說是更小且更精密的 PCB 印刷電路板。封裝完成後,再進一步裝再更大片的 PCB 上,在 PCB 上組裝完主動元件(晶片)以及被動元件(電容、電阻、電感)後就可以安裝在電子產品中,若載板缺貨,後續的電子產品也做不出來。

晶片荒持續未解下,包括英特爾、NVIDIA、AMD 都將載板列為優先購買的產品,一位資深分析師曾透露,因為拿不到載板,AMD CEO Lisa Su(蘇姿丰)還曾因此在公司內震怒

台積電高度重視,盼拉大與三星、英特爾距離

載板在先進封裝材料扮演重要角色,也是後續台積電持續提供先進製程代工至封裝一條龍服務的關鍵,因此台積電高度重視,《經濟日報》報導,業界甚至傳出,台積電不排除自掏腰包,為這兩大重要夥伴添購機台,盼能以最先進的技術與服務,拉大與三星、英特爾等競爭對手的距離。

台積電先進封裝已整合為 3DFabric 平台,前端技術主要是 3D 整合晶片系統(SoIC),後端工藝包含 2.5D 基底晶片(CoWoS,Chip-on-Wafer-on-Substrate)與整合型扇出(InFO, Integrated Fan-Out)技術。

媒體報導,台積電將在 CoWoS 上與揖斐電展開合作,並在 InFO 上與欣興電子合作,媒體指出的台積電不排除自掏腰包,指的就是後者。報導指出,台積電再度添購一批載板設備給欣興。至於與日廠揖斐電的合作,則專攻 3 奈米與 2 奈米更先進載板材料。

不過,欣興電子其實也是英特爾的合作夥伴,AMD 會拿不到載板,很大部分和英特爾 2 年前「包廠」確保產能有關,甚至變成打擊 AMD 的完美武器。欣興電子的一名顧問表示,像他們這類的載板供應商,通常會建造專門的生產線,特製載板只能供旗下產品專用,來獲得世界級領導公司的訂單。

在 2021 年中,英特爾也與三星電機達成了投資 FC-BGA (覆晶-球柵陣列封裝)產線的交易,以確保其產能,尤其是在英特爾殺入代工領域的情況下。FC-BGA 主要用於伺服器和個人電腦 CPU 領域,三星電機、欣興電子以及揖斐電是主要廠商。

消息人士指,台積電也在研究 FC-BGA 應用在汽車電子與伺服器方面,和揖斐電的合作可能涵蓋了該技術。

事實上揖斐電在台積電全球戰略中扮演關鍵角色迄今為止,台積電已在日本設立了 3DIC 研發中心,與約 20 多家日本領導企業合作,其中就包括了揖斐電。一位日本大臣指出,「若我們沒有揖斐電,很難吸引台積電前來設立研發據點」。

珠寶不能用紙袋裝!台積電自己跳下來,投入載板生產

日前,在半導體展論壇上,台積電再宣布先進封裝品牌 3D Fabric 邁入新階段。台積電卓越科技院士暨研發副總余振華表示,半導體異質整合是未來發展趨勢,也是非常廣大的領域,各家廠商以既有優勢切入,沒有真正的競爭關係。

而 3D Fabric 平台已率先進入新階段,從異質系統整合到現在的類似 SoC 微縮的系統微縮(system scaling),以追求更高的系統效能、更低的耗能,及更緊密的尺寸,也就是在體積上更加精進。

事實上,根據《天下雜誌》,今年 3 月,台積電自己也投入載板生產,設置了第一條載板產線在台積電竹南廠。

一名封測廠高層指出,台積電需要的載板體積更大,為 10×10 公分,可以說是將一般載板的 PCB 製程提升至半導體製程程度,難度極高。

台積會投入,和最近載板缺貨沒太大關連,主要還是它要的高精密、大面積載板,目前業者力有未逮。台積電 3 奈米、先進封裝都做得很好,等到最後要上載板,結果良率跟不上,等於前功盡棄。就像珠寶用一個紙袋裝,紙袋破掉,珠寶都掉下來。

目前,台積電 3D Fabric 先進封裝技術已經獲得蘋果使用,業界認為,隨著台積電先進封裝技術不斷演進,也將讓蘋果、NVIDIA 等客戶擴大與三星、英特爾等競爭對手的差距。

參考資料:經濟日報天下TechTaiwan工商時報財訊