台積電CoWoS供不應求！CoWoS是什麼？CoWoS概念股、市場前景一文看清

NVIDIA、AMD等科技大廠將在新一代AI伺服器導入CoWos先進封裝技術。由於台積電的CoWos產能占市場總需求的50%以上且產能不足，加上科技大廠對台積電CoWos的殷切需求，持續推高台積電股價。6月份以来，台積電夯爆，股價一度來到23294，連續 8 個交易日創歷史新高。今年以來，台積電股價已飆漲65%。順勢帶動了一波CoWos概念股的投資熱潮。本文將詳解CoWos的概念、市場前景以及台灣CoWos概念股推薦，讓普通人也有機會享受到AI浪潮帶來的經濟利益。

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CoWos，英文全稱Chip-on-Wafer-on-Substrate，是一種先進的半導體封裝技術，包括兩個部分：「CoW」和「WoS」。

CoW全名為「Chip-on-Wafer」，是指將晶片堆疊在導線載板上。

WoS全名為「Wafer-on-Substrate」，是指將已堆疊的晶片封裝至基板上。

圖片來源：台積電

隨著AI、雲端運算、大數據分析、行動運算等技術的蓬勃發展，現代社會對運算能力的需求也越來越高。為了滿足高效能運算(HPC)和人工智慧(AI)的運算需求，市場需要可擴展的封裝技術，CoWoS正是在這個背景下應運而生的產物。與其他封裝技術不同，CoWoS允許對組件進行2.5D和3D組件堆疊，以實現同質和異質集成。作為晶圓級多晶片封裝技術，CoWoS將多個晶片並排集成在矽中介層上，以實現更好的互連密度和性能。單個晶片透過矽中介層上的微凸塊黏合在一起，形成晶圓上晶片(CoW)。隨後將CoW變薄，露出TSV穿孔。隨後進行C4凸塊形成和分割。透過與封裝基板的接合，完成CoWoS封裝。

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與早先的SiP封裝技術相比，CoWoS技術可在封裝中支援更多數量的電晶體。所有需要大量並行計算、處理大量資料以及需要高記憶體頻寬的應用程式最適合使用該技術。CoWos的應用領域包括：

• 高效能運算(HPC)

• 人工智慧(AI)和機器學習(ML)

• 網路和資料中心

• 圖形處理單元(GPU)和遊戲

• 物聯網

• 5G

• 車用電子

擴展和更高級別的集成度：傳統上，根據摩爾定律擴展晶體管有助於滿足提高性能的需求。然而，事實證明，這對於高效能運算(HPC)、人工智慧，甚至圖形處理單元(GPU)等現代應用來說是不夠的。CoWoS允許在同一基板上堆疊晶片，從而減少同質或異構邏輯SoC之間以及HBM之間的互連延遲。

增強熱管理：矽中介層和有機中介層的使用大大增強了堆疊積體電路的熱管理能力。這直接提高了整體系統的可靠性和壽命，同時最大限度地降低了熱節流的風險。

提高電源完整性：在中介層內使用RDL進行電源/接地網絡，再加上使用深溝槽電容器(DTC)，確保不會影響高速應用和記憶體密集型應用的電源完整性。

縮小尺寸、降低成本：CoWoS技術有助於在同一中介層和基板上安裝多個邏輯SoC和HBM。這與傳統封裝技術形成鮮明對比，過去傳統封裝技術將多個邏輯SoC安裝在印刷電路板(PCB)上，並在封裝中進行必要的連接。這導致封裝尺寸增大，並增加了材料成本和製造費用。CoWoS封裝整體尺寸較小，成本效益更高。

• 製造複雜性：CoWoS是一種2.5D/3D整合技術，與前代技術相比，製造複雜性很高。

• 成本高：製造複雜性直接導致使用這種封裝技術的晶片成本增加。這是近年來HPC和AI晶片成本上漲的一大原因。此外，CoWos的測試成本也增加了總成本。

• 良率問題：測試2.5D或3D積體電路更具挑戰性，因為每個晶圓晶片在安裝到中介層之前都需要單獨測試，並且在安裝後需要再次測試。此外，還需要測試矽通孔（TSV）。最後，大型矽中介層特別容易受到製造缺陷的影響，並可能導致產量損失。

• 散熱不佳：由於晶片層層堆疊，且中介層和基板之間的熱膨脹係數(CTE)不同，CoWoS封裝面臨散熱較難的問題。

• 產能不足：儘管台積電已積極擴廠，仍無法滿足現有科技大廠的半導體需求。

人工智慧、雲端運算、大數據分析、行動運算等技術的蓬勃發展，對算力的需求不斷增加。現代社會對運算能力的高需求推動了人工智慧晶片的成長，從而进一步推動了對CoWoS等先進封裝解決方案的需求。

TrendForce的數據顯示，AI伺服器出貨量大幅成長，2023年達到近120萬台，預計至2026年年複合成長率為22%。

對AI晶片的需求，特別是具有更高規格HBM的GPU，導致台積電的CoWoS封裝產能緊張，其中，NVIDIA、AMD、蘋果、亞馬遜是主要客戶。然而，由於供應短缺，台積電的CoWoS封裝產能一直是AI晶片產量的瓶頸，特別是在中介層領域。

持續供不應求的局面促使台積電積極擴充產能。台積電今年Q2的CoWoS產能約在12kwpm（千片每月）並計劃將CoWoS產能翻倍，到2024年Q4有望挑戰兩萬片以上，可能會達到2萬5000片。同時，台積電也計畫投資先進封裝工廠，有意在2024年底緩解供需失衡的狀況。

其他台系公司，包括聯華電子、日月光科技和力成科技，也紛紛入局CoWoS先進封裝市場，擴大產能並提供替代解決方案。以日月光控股為例，今年財政預算比去年增加了10%，其中65%將用與先進封裝項目。

隨著CoWoS需求的上升，且產能集中在台灣，由此帶火了台系供應鏈，如日月光、精材、均豪、萬潤等都受到投資者的關注。為方便投資者選股，我們整理了CoWos概念股清單，請見下表：

隨著市場需求的增長，CoWos的熱度在未來幾年很難減弱。精明的投資人已加持CoWos概念股，以期在未來獲益。如果你也想在CoWos熱潮中分到一杯羹，現在買入CoWos概念股為時不晚。

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隨著AI、雲端運算、大數據分析、行動運算等技術的蓬勃發展，現代社會對運算能力的需求也越來越高。為了滿足高效能運算(HPC)和人工智慧(AI)的運算需求，市場需要可擴展的封裝技術，CoWoS正是在這個背景下應運而生的產物。與其他封裝技術不同，CoWoS允許對組件進行2.5D和3D組件堆疊，以實現同質和異質集成。作為晶圓級多晶片封裝技術，CoWoS將多個晶片並排集成在矽中介層上，以實現更好的互連密度和性能。單個晶片透過矽中介層上的微凸塊黏合在一起，形成晶圓上晶片(CoW)。隨後將CoW變薄，露出TSV穿孔。隨後進行C4凸塊形成和分割。透過與封裝基板的接合，完成CoWoS封裝。

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• 高效能運算(HPC)

• 人工智慧(AI)和機器學習(ML)

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擴展和更高級別的集成度：傳統上，根據摩爾定律擴展晶體管有助於滿足提高性能的需求。然而，事實證明，這對於高效能運算(HPC)、人工智慧，甚至圖形處理單元(GPU)等現代應用來說是不夠的。CoWoS允許在同一基板上堆疊晶片，從而減少同質或異構邏輯SoC之間以及HBM之間的互連延遲。

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