這一波AI半導體競爭,最常關注的是CoWoS產能,接下來又開始討論CoPoS,又講到玻璃基板,以及更長期的CPO(共同封裝光學)等,這些名詞眼花撩亂,很容易混在一起。
其實,各種技術被廣泛注意,代表半導體製造進入「生態系」的戰爭。英特爾和三星等,試圖找機會壓制台積電的絕對領導地位。
不過我認為,台積電仍可能是最後的贏家。我接下來一步步拆解原因。
「玻璃基板」滲透需要時間,不會一步到位
第一步,要從台積電獨占鰲頭的CoWoS,最後一個字母「S」開始。
CoWoS的全名是「Chip on Wafer on Substrate」,也就是晶片先放在晶圓上,再放到基板上,再打包成一個產品。
可是,現在AI晶片越做越大,例如下一代高階AI晶片的封裝尺寸已經來到非常大的倍數(編按:下一代高階AI封裝約為5.5倍的光罩尺寸),傳統矽晶圓與ABF(味之素積層薄膜)載板會逐漸遇到物理限制。因為當尺寸變大後,就會容易變形、彎曲,也就是發生「翹曲」的問題。
而玻璃這種材質,平整、穩定,晶圓面積做大時也比較不容易變形。這,就是玻璃開始被重視的原因。
我的看法是:玻璃會先從最底層的基板(substrate)滲透,再逐步往中介層(interposer),甚至更複雜的3D封裝應用延伸,但這需要時間,不會一次到位。
以中介層來說,過去主要材料是矽,而中介層需要鑽孔,目前用的是TSV(矽穿孔)技術;未來如果玻璃進來,就會看到TGV(玻璃鑽孔)的技術發展。
不過這裡面的難度很高,不只是材料替換,還包括雷射打孔、孔洞密度、深度、玻璃破裂控制,以及整套製程穩定性,技術仍有待成熟。
因為這牽涉設備提升,市場也開始關注半導體相關設備公司,如辛耘、弘塑、志聖這些供應鏈。
所以,玻璃不會在1、2年內全面取代目前材質,甚至未來3年,原有產業,例如ABF載板等,也不會受到太明顯的負面衝擊。
原因很簡單,AI封裝需求本身還在高速成長。就算部分最高階、最大尺寸的客戶開始導入玻璃,小部分取代其他材質產品,但整體需求仍然很強,相關產業的公司仍會蓬勃發展。
我甚至認為,下一代真正需要玻璃基板的比重,未必會超過一半。這是一個漸進過程,不會是一次性的產業斷裂。
英特爾起步雖早,卻難贏台積電打群架
當新材料、新技術發生時,市場擔心英特爾、三星藉此機會動搖台積電地位,但我認為不會。
從矽中介層或有機載板,跨入玻璃基板不單純是材料的更換,也代表半導體物理極限與光電整合的革命。
英特爾在玻璃基板的起步極早,並在2026年初展示了搭載玻璃核心基板的CPU——Clearwater Forest。
而在2019到2021年間,英特爾在先進封裝的資本支出一度比台積電更積極,這些基礎的確不能忽視。
不過,我認為,如果從客戶選擇來看,只要CoWoS產能可以取得,客戶大多還是會優先選台積電。AI的世界,時間非常重要,大家更在意品質、良率,以及能不能在同一個生態系中完成一站式服務。
現在的結果就是大家搶著要台積電的CoWoS。CoWoS的毛利率很高,台積電要是願意降價,英特爾的成本優勢會立刻被壓縮,更何況英特爾近年資本支出規模低,研發能量已遠遠不如台積電。
而且,台積電也在研發CoPoS封裝技術,也就是把封裝改在面板上進行,從本來矽晶圓的「圓形」,改成面板的「方形」,以容納更多超大型AI晶片,其中基板也可能換成玻璃基板。
此外,英特爾習慣單打獨鬥,而台積電則是聯合其他全球大廠,尤其台灣(如大立光、玉晶光、采鈺、上詮、波若威、甚至欣興、台玻、康寧以及弘塑、辛耘等台廠設備群)共組大聯盟。這種開放標準能更快降低CPO和玻璃基板的生產成本與提高良率。
從長期來看,台積電、英特爾、三星都會做玻璃基板與精進先進封裝技術,不過只是誰能持續投入,誰能把良率、客戶、設備、材料和產能一起整合起來,才是決定勝負的關鍵。
這也是我認為台積電仍然有優勢的地方。
台積電不只是單一公司,它在台灣供應鏈裡具有很強的號召力。設備公司、材料公司、面板公司,都會跟著台積電的節奏走。友達、群創這些面板廠商,未來在面板級封裝,或玻璃基板相關應用上,都可能扮演角色。這種生態系外溢效果,是外界很難在短時間複製的。
| 環節 | 代表個股(代號) | 角色與進度 |
|---|---|---|
| 上游材料 | 台玻(1802)、富喬(1815)、正達(3149) | 提供玻璃載體與高階玻纖布 |
| 面板廠 | 群創(3481)、友達(2409)、宸鴻TPK-KY(3673) | 用大尺寸玻璃加工經驗,切入TGV鑽孔與玻璃基板前段製程 |
| IC載板 | 欣興(3037)、南電(8046)、景碩(3189) | 製造含有玻璃核心的載板 |
| 設備(成孔) | 鈦昇(8027)、雷科(6207)、群翊(6664) | TGV雷射鑽孔,技術門檻最高的環節 |
| 設備(填孔) | 辛耘(3583)、弘塑(3131)、志聖(2467) | 填銅金屬化、濕製程清洗 |
| 設備(檢測) | 牧德(3563)、東捷(8064)、悅城(6405) | 光學檢測、雷射切割、薄化拋光 |
| 封測 | 日月光投控(3711) | 玻璃基板最終封裝、整合 |
整理:倪旻勤 資料來源:各券商報告
結語》「大整合」才是台積電無法被超越的優勢
再往後看,玻璃基板還會和CPO產生關聯。未來光通訊會進入新的架構,CPO對資料中心與AI運算的影響會越來越大。當封裝尺寸越來越大、訊號傳輸越來越複雜,玻璃基板、先進封裝、CPO會逐漸被放在同一張技術路線圖上看。
在先進製程(2奈米、1.4奈米A14)與先進封裝(SoIC)的技術演進上,台積電目前的良率與產能執行力,領先英特爾至少一個世代(至少3年)。
只要台積電每年的研發與資本支出不間斷、客戶黏著度不變,這個領先差距就會隨著時間不斷往後滾動,在觀感上尤其在資本支出的巨大差異,確實會產生領先更長時間的產業支配概念。
所以,CoWoS、CoPoS、玻璃基板與CPO,不應該被看成幾個分散的題目。它們其實都指向同一件事:AI晶片的下一階段競爭,會從單純製程微縮,走向製程、封裝、材料、光通訊與系統整合的全面競爭,台積電真正想做的,就是成為這場生態系競爭的絕對主導者。