異構晶片整合已成為半導體廠商的香餑餑

異構整合是半導體產業延伸摩爾定律的新顯學。

隨著台灣半導體產業群聚效應擴大，台積電、日月光投控和鴻海等科技業三巨頭，分別從晶圓代工、半導體封測、電子代工等既有優勢切入，搶食異構晶片整合商機。

其中，台積電靠整合扇出型（INFO）封裝技術拿下主力客戶大單，估計相關業務單季營收很快將超過1億美元（逾新台幣31億元）。

台積電向來不對單一客戶與訂單置評。

據悉，台積電異構整合訂單最大客戶就是蘋果，台積電異構晶片整合技術工藝，已向前推動進入可將異構晶片整合系統單晶片（SoC）。

業界解讀，台積電憑藉優異的異構整合技術，拿下蘋果處理器大單後，預料未來還會導入更新一代的記憶體，提升手機晶片更大效能，為半導體技術寫下新頁。

日月光是目前台廠中，具備系統級封裝技術層次最廣的封裝廠，涵蓋FCBGA、FOCoS和2.5D封裝等近十種封裝技術，將不同製程的晶片進行異構整合成單晶體，且具備模組構裝的設計能力， 讓晶片設計人員可以簡化設計， 縮短產品上市時間。

日月光表示，現在更多晶片商和系統廠採用日月光提供系統級封裝〈SiP）的平台，開發用於手機、網通、車載、醫療、穿戴式裝置和家電等多種產品。

日月光集團營運吳田玉表示，日月光的系統級封裝營收過去幾年都以數億美元的速度成長，未來幾年也會是如此。

日月光除了加碼在台灣投資，也在墨西哥增加投資，就是因應包括高通等晶片客戶對異構晶片整合強勁需求。

鴻海集團積極布局半導體領域，董事長劉偉揚透露，半導體是關鍵性產業，鴻海集團一定會參與，但會以創新的辦法去做。

據了解，鴻海集團具備系統整合豐富經驗，對市場敏銳度高，也看到AI和5G世代，很多半導體元件需進行異構整合的趨勢。

業界認為，鴻海集團旗下訊芯-KY，將扮演集團在半導體異構晶片整合的前鋒關鍵角色。

先前鴻海集團已默默為訊芯練兵，旗下鴻騰精密2016年收購安華高（Avago）旗下光纖模組相關事業後，已對訊芯擴大釋出100G光收發模組SiP封測代工訂單，推升訊芯業績。

什麼是異構整合？

半導體產業過去數十年來，以摩爾定律作為降低成本與功耗，並提升電晶體效能的發展主軸。

摩爾定律是指積體電路上可容納的電晶體數目，每18個月便會增加一倍。

隨著製程愈來愈精密，摩爾定律推進時間面臨延長問題，業界透過封裝、材料和軟體等方式，進行異構整合，藉此延伸晶片性價比，並擴大應用。

異構整合是為了提升整體晶片效能，把不同製程的晶片整合在一起的作法，封測技術更扮演成敗關鍵，從台積電、日月光、鴻海等科技大廠都積極投入來看，凸顯異構整合已是大勢所趨。

台廠加快異構整合布局甩開大陸對手

第五代行動通訊（5G）開啟半導體產業新浪潮，除了半導體製程將於明年推向5奈米量產外，也正式引爆異構晶片整合商機。

業界認為，異構整合將是台灣拉開與大陸競爭差距，藉由差異化，大搶先進應用晶片商機的利器。

工研院產業科技國際發展策略所研究總監楊瑞臨預期，未來十年，異構晶片整合將為先進封裝廠帶來龐大機會。

不過，還是要透過材料及封測技術突破，才能做大這塊大餅。

這些異構整合的趨勢，主要建立在穿戴裝置、智慧型手機、5G、AI、網通設備對微型化的系統級封裝（SiP）需求持續揚升。

尤其未來手機及穿戴產品須將連網的關鍵元件，例如Sub 6GHz與毫米波（mmWave）、射頻前段模組（RF-FEM）進行異構整合；應用在資料中心晶片則須將高速運算的繪圖晶片（GPU）和網通晶片整合，甚至朝向多晶片/多模組封裝。

為確認各項不同元件整合在同一封裝中的品質，晶圓測試（CP） 會更受重視，而高頻RF測試介面的垂直探針卡需求將會成長；進到最後成品測試時，還會透過系統級測試（SLT）進行最後把關。

由於測試時間拉長、且重要性提高，也為測試廠帶來龐大商機。

業者認為，透過與先進位程的晶圓代工廠緊密相連，台灣封測廠未來在異構晶片整合，也會成為各大晶片倚重的重心，並避開與大陸價格戰，開創新局。

這幾年工研院和台系封測廠看到龐大商機，紛紛透過和材料廠導入以銅電鍍做為晶圓封裝重分布層（RDL）等先進封裝解決方案，也透過設備廠協助，提供更精測及更高效的檢測。