封裝測試在半導體生態(tài)鏈當中向來是薄弱環(huán)節(jié)，昂貴的材料支出、機臺設備，經常壓得業(yè)者喘不過氣，以行業(yè)平均約一五～二五％毛利率，實難與ＩＣ設計、晶圓代工相提并論。但奇特的是，目前全球半導體業(yè)都在積極備戰(zhàn)先進的封裝技術，追求ＩＣ封裝方式的變革，已經成為一股新的潮流，可能為高速行動裝置的發(fā)展帶來新的契機。
在去年第三季臺積電的法說會上，董事長張忠謀發(fā)表了一個名為「COWOS」（Chip on Wafer on Substrate）的全新商業(yè)模式，未來將提供３Ｄ芯片從晶圓制造到封裝測試的整合服務，臺積電此一舉動，等于宣示跨入高階封測領域。
3D IC崛起
臺積電站出來獨力發(fā)展封測技術，主要為了因應來自客戶的高階制程需求，也讓國內的晶圓代工和封測業(yè)，從合作伙伴變成既競爭又合作的關系；將前后段制程一手包的策略，改變了多年來臺灣半導體產業(yè)專業(yè)代工的生產模式。
系統(tǒng)級封裝（SiP；System in Package）則是目前許多消費電子產品普遍使用的封裝方式，在３Ｇ手機世代獲得廣泛應用。SiP主要是將多個芯片或封裝元件安裝在基板上，透過基板讓多個芯片封裝體合而為一，來達到縮小體積的目的。
如果在一個SiP的頂部疊上另一個SiP，則稱為PoP層疊封裝（Package on Package）。SiP或PoP封裝技術滿足了電子產品微型化、多功能和低成本的需求，但是在速度、帶寬上有其極限，而且各個芯片都有獨立的電源需求，不易省電。
SoC與SiP各有所長，在并行發(fā)展多年之后，因為行動裝置的快速流行，正遭遇新的挑戰(zhàn)。目前全球半導體業(yè)開始轉向以ＩＣ堆疊的方式，來發(fā)展體積更小、效能更加全面的整合型芯片。擺脫過去二維的設計模式，3D IC指引了一條新的發(fā)展道路，未來芯片的設計、制造將朝縱向發(fā)展，并且依賴更先進的封裝技術來達成。
超越摩爾定律
為了符合快速、高效、輕薄、省電等需求，3D IC一直被業(yè)界寄予厚望，特別是４Ｇ通訊時代追求更快速的資料傳輸和運算處理速度，而以現行采用PoP技術整合存儲器與邏輯ＩＣ的方式，帶寬可能不足。因此存儲器與邏輯ＩＣ的３Ｄ堆疊制程，被視為未來半導體的殺手級應用。
但是邏輯ＩＣ的堆疊制程，發(fā)展不如存儲器來得順利，存在許多技術上的困難。臺積電資深研發(fā)副總蔣尚義認為，在存儲器領域因為技術上較容易克服，預計明年就會看到3D IC的樣品問世，但邏輯ＩＣ恐怕五年內都很難看到真正的３Ｄ應用。
至于臺積電的「COWOS」技術平臺，是在芯片和基板中間插入矽中介層的「2.5D」封裝技術。目前包括賽靈思、超微、輝達、高通、德州儀器、Marvell、Altera等客戶，已經積極朝2.5D的設計方向發(fā)展，而臺積電的COWOS封裝技術導入二八納米制程后，預計在明年會見到初步成效，二○一四年高階封測業(yè)務可望放量。
客戶結構決定營運強弱
但近年來不斷有專家學者提出預警，未來矽技術的物理特性將逐漸逼近極限，隨著晶體管的數量越來越多，高溫和泄漏的問題隨之而來，屆時摩爾定律也走到了盡頭。此外，隨著先進制程推進到二○納米以下，未來芯片生產的制程費用也會貴得嚇人，難以協(xié)助業(yè)者達到商品化的目的。
不過，消費者對于電子產品創(chuàng)新技術的追求，永遠是嚴苛的，目前半導體業(yè)界對于摩爾定律的延續(xù)，多半持正面看法。手機芯片大廠高通認為，未來必須在技術面采用「More Moore」和「More than Moore」并行發(fā)展，除了依賴傳統(tǒng)的制程不斷微縮，還必須推動SiP和3D IC封裝技術的高度整合。為了要超越摩爾定律，晶圓代工與封裝廠商必須協(xié)同設計、整合資源，形成一個虛擬的ＩＤＭ廠。
臺積電的看法也相類似，認為摩爾定律必須和3D IC技術相輔相成，持續(xù)朝體積小、省電等特性鉆研，那么未來十年內制程微縮至七納米或五納米都不成問題。
先進技術各憑本事
矽品以往的營運策略較保守，以ＩＣ設計業(yè)為主的客戶結構，在過去兩年經營十分辛苦，直到去年第四季正式拿下高通手機芯片訂單，才開始積極擴張產能。今年矽品的資本支出為一七五億元，年成長約六成，明后年支出可能更高，中高階封測相關的設備投資，會集中在PoP封裝、覆晶封裝等。預期今年來自高通的貢獻仍然微薄，明年中高階芯片的封測業(yè)務可望放量。