算力、記憶體、光通訊三線共振!先進封裝五大環節誰最受惠?

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AI硬體發展核心正轉向「系統級整合」,先進封裝成為決定算力、記憶體與光通訊性能的關鍵。隨著Chiplet架構、HBM堆疊及CPO共封裝技術的普及,先進封裝市場規模預計將在2029年達到674.4億美元,其中2.5D/3D封裝成長最快。產業機會分佈於製造端(台積電為首)、設備端(賣鏟人)、高階載板、封裝材料及高良率檢測環節。先進封裝已從配套角色升格為AI系統升級的核心基礎設施。

AI硬體產業鏈正在出現一個愈來愈清晰的變化:算力、記憶體與光通訊三條主線,最終都在先進封裝環節匯合。

當GPU、AI ASIC與HBM不斷升級,晶片性能已不能只依靠製程微縮。如何把更多運算晶粒、記憶體與光學元件整合在同一個封裝內,開始直接決定AI系統的頻寬、功耗、延遲與成本。

這意味著,封裝不再只是晶片生產的最後一道工序,而正在成為後摩爾時代提升系統性能的核心技術。

為什麼「算、存、光」都利多先進封裝?

第一條主線:算力——Chiplet推動CoWoS需求爆發

AI晶片的晶體管數量與I/O介面快速增加,但單顆晶片尺寸受到光罩極限、良率與功耗限制,輝達、AMD及大型雲服務商開始大量採用Chiplet架構。

Chiplet將大型晶片拆分成多顆運算晶粒,再通過CoWoS、SoIC或EMIB等技術重新整合。相比傳統封裝,這類方案需要更多RDL層、更精密的鍵合設備,以及更複雜的中介層、載板與測試工序。

目前,大部分搭載HBM的高階GPU與AI ASIC均需要先進封裝,CoWoS已成為AI算力擴張的重要產能瓶頸。

第二條主線:記憶體——HBM堆疊層數愈高,封裝難度愈大

HBM需要將多顆DRAM晶粒垂直堆疊,並通過TSV與GPU、ASIC整合在同一個封裝內。

隨著HBM由8層、12層向16層甚至20層發展,晶圓必須進一步減薄,對貼片精度、翹曲控制、散熱及良率的要求明顯提高,帶動熱壓鍵合、混合鍵合、晶圓減薄、切割及檢測設備升級。

未來HBF若逐步商業化,同樣需要將多層NAND垂直堆疊,並通過中介層與GPU連接。換言之,無論是HBM還是HBF,記憶體向3D化發展,都會增加先進封裝的工序與價值量。

第三條主線:光通訊——CPO把光學元件帶入封裝層

當AI叢集規模擴大,傳統銅互連與可插拔光模塊開始面臨功耗、延遲及頻寬瓶頸,CPO共封裝光學逐步成為下一代

資料中心網絡的重要方向。

以台積電COUPE平台為例,電子晶片EIC與光子晶片PIC可通過SoIC技術進行高密度堆疊,未來更可將交換晶片、光引擎與HBM整合在同一個CoWoS封裝內。

這意味著,光電轉換環節正在由交換機面板進一步下沉至封裝層。CPO愈普及,對混合鍵合、矽光子封裝、精密對準及光電測試設備的需求就愈高。

先進封裝的市場TAM有多大?

根據中信建投數據,全球先進封裝市場規模已由2019年的252.9億美元增長至2024年的407.6億美元,預計2029年進一步達到674.4億美元,2024至2029年複合增長率約10.6%。

相比之下,傳統封裝同期增速只有約2.1%。預計到2029年,先進封裝佔全球封測市場的比重將由目前約四成提升至50%。


其中,真正高增長的方向是2.5D/3D封裝:

–  2024年市場規模:81.8億美元;

–  2029年預計達到:258.2億美元;

–  2024至2029年複合增長率:25.8%。



因此,先進封裝不只是千億美元封測市場內部的結構升級,2.5D/3D、HBM及CPO相關封裝更是其中增長最快、價值量最高的細分賽道。

那些產業鏈公司值得關注?

沿著先進封裝的生產流程,可以分為五個主要環節。

一、先進封裝製造:受益確定性最高

這一環節直接承接GPU、AI ASIC、HBM與CPO的封裝需求。台積電是全球CoWoS與SoIC的核心供應商;日月光、Amkor則有望承接後段工序與台積電外溢訂單。英特爾和三星電子分別擁有EMIB、Foveros及自有HBM封裝技術。

值得關注的公司包括:

核心代工: $台積電 (TSM.US)$

核心OSAT(外包半導體封裝測試): $日月光半導體 (ASX.US)$$艾馬克技術 (AMKR.US)$

IDM自建封裝: $英特爾 (INTC.US)$$三星電子 (005930.KR)$

韓國OSAT: $Hana Micron (067310.KR)$$Nepes (033640.KR)$$Unisem (036200.KR)$

HBM相關: $SK海力士 (SKHY.US)$$美光科技 (MU.US)$

其中,台積電的確定性最高;日月光與艾馬克則更具封裝產能外溢彈性。

二、先進封裝設備:擴產周期中的「賣鏟人」

CoWoS、SoIC、HBM與CoPoS擴產,將拉動鍵合、切割、減薄、沉積、清洗、曝光及量測設備需求。

代表企業包括: $ASMPT (00522.HK)$$科磊 (KLAC.US)$$應用材料 (AMAT.US)$$泛林集團 (LRCX.US)$$ACM Research (ACMR.US)$$Onto Innovation (ONTO.US)$$庫力索法半導體 (KLIC.US)$$Nordson (NDSN.US)$$Tokyo Electron (8035.JP)$$Disco (6146.JP)$$TOWA (6315.JP)$$斯庫林集團 (7735.JP)$$佳能 (7751.JP)$$荏原製作所 (6361.JP)$$韓美半導體 (042700.KR)$

其中,混合鍵合、熱壓鍵合、晶圓減薄切割及量測設備的價值量提升最明顯。設備企業通常不需要押注單一AI晶片客戶,受益範圍相對更廣。

三、IC載板與中介層:需求增長,但技術路線分化

AI晶片封裝面積擴大、RDL層數增加,將提高高階載板與中介層的需求。相關公司包括 $三星電機 (009150.KR)$$揖斐電電子 (4062.JP)$$京瓷 (6971.JP)$$大日本印刷 (7912.JP)$$凸版印刷 (7911.JP)$$Daeduck Electronics (353200.KR)$$LG Innotek (011070.KR)$$SKC (011790.KR)$

不過,這一環節需要留意技術替代。CoWoP嘗試以PCB類載板取代部分傳統ABF載板,而CoPoS及玻璃中介層也可能改變現有供應格局。

因此,更值得關注的是能夠切入高階ABF載板、面板級封裝、玻璃基板及下一代RDL技術的廠商。

四、封裝材料:工序增加帶動單機用量提升

先進封裝需要使用更多高純度、低介電、耐高溫及低熱膨脹材料。

代表企業包括 $杜邦 (DD.US)$$Element Solutions (ESI.US)$$英特格 (ENTG.US)$$味之素 (2802.JP)$$Resonac控股 (4004.JP)$$住友電木 (4203.JP)$$信越化學工業 (4063.JP)$$三菱瓦斯化學 (4182.JP)$$東京應化工業 (4186.JP)$$住友化學 (4005.JP)$$東麗工業 (3402.JP)$

從ABF膜、光刻膠、封裝樹脂到電鍍液、臨時鍵合膠與散熱材料,每增加一層RDL或一道鍵合工序,都可能帶動材料用量與規格同步提升。

五、檢測與測試:容易被低估的受益環節

先進封裝整合的晶粒愈多,對良率的要求就愈高。如果GPU、I/O Die或任何一顆HBM出現問題,整個高價值封裝都可能報廢。因此,先進封裝需要增加已知良品晶粒測試、封裝前後檢測、老化測試及光電測試。

代表企業包括 $泰瑞達 (TER.US)$$科休半導體 (COHU.US)$$FormFactor (FORM.US)$$康特科技 (CAMT.US)$$愛德萬測試 (6857.JP)$$Lasertec半導體 (6920.JP)$$Leeno Industrial (058470.KR)$$ISC Co (095340.KR)$$Techwing (089030.KR)$

這一環節可同時受益於晶片出貨增加、測試節點增多、測試時間延長及設備規格升級,是先進封裝產業鏈中容易被忽視的方向。

總結

總結而言,AI硬體升級正從單純追求製程微縮,轉向「系統級整合」。算力需要Chiplet與CoWoS,記憶體走向HBM/HBF多層堆疊,光通訊則透過CPO進入封裝層,「算、存、光」三條主線最終共同推高先進封裝的技術門檻與單機價值量。

未來產業鏈的核心機會,將逐步由單純的「產能擴張」,轉向誰能突破良率、散熱、翹曲控制與高密度互連等關鍵瓶頸。換言之,先進封裝已不再只是AI晶片的配套環節,而是決定下一代AI系統能否持續升級的核心基礎設施。(牛牛課堂)