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CoWoS 是什麼:台積電用中介層把 GPU 和記憶體封成一顆

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CoWoS 是台積電(2330)自有的先進封裝技術:先把運算晶片和高頻寬記憶體 HBM 並排接到一片中介層上,再把整組裝上封裝載板,讓幾顆晶片組成一顆完整元件12。中介層夾在晶片與載板之間,專門負責接線。名稱是 Chip on Wafer on Substrate 的縮寫3,字面意思是晶片放在晶圓上,晶圓再放到載板上。所以 CoWoS 是一種封裝方式,本身不是晶片。新聞說的 CoWoS 產能,就是這道封裝工序的產能。

CoWoS 長怎樣:晶片、中介層、載板三層

從上往下看2:最上面是並排的運算晶片與 HBM,底部布滿微凸塊,負責往下接進中介層。中間是中介層,裡面的細密線路負責晶片之間的橫向連線,再用貫穿中介層的矽通孔,把訊號與電力往下送。下面是 ABF 封裝載板,中介層靠一排較大的凸塊接上它,載板底部再以錫球焊到主機板。

CoWoS 剖面示意圖,運算晶片與 HBM 並排,以微凸塊接上中介層,中介層經矽通孔與凸塊接到 ABF 封裝載板,載板再以錫球焊到主機板;示意,不按比例

中介層一般只有導線與通孔,本身不做運算。可以把它想成科學園區的內部道路:運算晶片和 HBM 是園區裡的廠房,彼此往來走園區專用道,不必繞到外面的公路。回到實物,這些道路是用晶圓製程做出的金屬線路,比載板上的線路細得多2。

名稱裡的兩個 on 就是兩個步驟:先把晶片接到晶圓級的中介層上,這一步叫晶圓上晶片;再把整組切下,裝上載板2。台積電把 CoWoS 歸為後放晶片 chip-last 的製程1,中介層先做好,再接上已經完成的晶片,晶片可以先測過再裝。

AI 加速器為什麼需要 CoWoS

AI 晶片算得越來越快,資料供應跟不上,GPU 就只能空等,解法是把 HBM 搬到 GPU 旁邊2。GPU 和幾組 HBM 之間要在很小的面積裡拉出成千上萬條線路,承載這些線路的平台得同時做到兩件事:線路細到次微米,熱脹冷縮的程度又要和上方的矽晶片接近。傳統的 ABF 有機載板兩點都達不到,所以在晶片與載板之間多加一層矽中介層2。

業界把晶片在平面上並排、靠中介層或矽橋高密度互連的做法稱為 2.5D 封裝,CoWoS 是台積電在這一類的產品家族,不是所有先進封裝的通稱2。

CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L 差在哪

台積電把 CoWoS 分成三個版本,對應不同需求,差別在中介層13。CoWoS-S 用整片矽中介層。CoWoS-R 的中介層由多層重佈線層 RDL 構成,也就是在絕緣材料裡一層層做出的細金屬線路。CoWoS-L 以重佈線層中介層為主體,只在需要細密連線的位置嵌入小塊局部矽互連 LSI,也就是常說的矽橋3。三者是不同取捨,不是性能高低的排名。依付費產業分析的整理如下24:

版本中介層依付費產業分析
CoWoS-S整片矽中介層最早的做法,尺寸一大就又大又貴
CoWoS-R多層重佈線層中介層用較便宜的有機重佈線層取代矽,互連密度與尺寸都較受限
CoWoS-L重佈線層中介層加局部矽橋只在需要細間距的地方放矽,是 CoWoS 家族裡尺寸做得最大的一版
CoWoS 三個版本的中介層對照,S 用整片矽中介層,R 用重佈線層中介層,L 在重佈線層中介層裡嵌入局部矽橋;示意,不按比例

輝達 H100、H200 用 CoWoS-S,B200 改用 CoWoS-L2;B200 要放進兩顆大晶粒和 8 組 HBM,整片矽中介層做到那麼大並不划算。依付費產業分析,AWS 的 Trainium 2 與 Trainium 3 用 CoWoS-R2。

新聞說的幾倍光罩,指封裝裡能放的矽面積是曝光機單次範圍的幾倍。依輝達,下一代 Rubin 是 4 倍光罩尺寸的 CoWoS-L2。台積電 FY2025 年報則寫,CoWoS-L 的 3.5 倍光罩尺寸已在 2024 年投入生產;品質章另寫,5.5 倍光罩尺寸的中介層已完成認證,計劃 2026 年導入量產5。

CoWoS 和 SoIC、EMIB、CoPoS 差在哪

SoIC 是台積電把晶片直接往上疊的晶片級堆疊技術,CoWoS 則是在中介層上把晶片並排,兩者同屬台積電的 3DFabric 整合方案,可以合用1。依 SemiAnalysis 2026 年 7 月的整理,AMD MI455 用 SoIC 把 8 顆 2 奈米運算晶片疊在 2 顆基底晶粒上,整組再放上 5.5 倍光罩的 CoWoS-L6。

英特爾的 EMIB 也用小塊矽橋連接晶片,差別在 CoWoS-L 的橋埋在中介層裡,EMIB 則把橋直接嵌進有機封裝載板4。聯發科 2026 年 7 月的法說書面談話,就把 CoWoS 與英特爾 EMIB-T 並列為協助客戶開發大型客製化晶片 ASIC 的封裝技術7。

CoPoS 和 CoWoS 只差一個字,W 是晶圓,P 是面板,CoPoS 想把承載晶片的底座從圓形晶圓換成方形面板8。台積電在 2026 年 4 月表示正在建置 CoPoS 試驗線,預期數年後生產,當時主要供應仍是大尺寸 CoWoS9。

為什麼 CoWoS 產能常上新聞

台積電董事長魏哲家在 2026 年 7 月 16 日的法說會說,封裝產能吃緊到限制客戶成長;這段話是在回答英特爾封裝競爭的提問,他同時表示歡迎市場多一些彈性10。

封裝越做越大,同樣的產能能做出的顆數就越少:CoWoS 的中介層做在晶圓上,同樣的晶圓片數,能做出的大封裝顆數比小封裝少。台積電沒有公布 CoWoS 月產能,年報也沒有附各廠產能5,新聞裡的片數多是法人與媒體估計,彼此不一。

誰在做哪一段

CoWoS 由台積電提供。需求方是晶片公司,輝達 2026 會計年度年報就寫其封裝使用 CoWoS 技術。

  • 承接外溢的業者:依中央社 2026 年 7 月報導,台積電持續擴充 CoWoS 產能仍供不應求,先進封裝訂單出現外溢,點名的承接業者有日月光投控(3711)與子公司矽品、力成(6239)、京元電子(2449)與 Amkor11,同一篇報導也點名英特爾。報導只點名、沒有各家承接的量,其中京元電子做測試,力成的主力是記憶體封測與面板級扇出封裝。
  • 設計服務廠:創意(3443)與世芯-KY(3661)替客戶做晶片設計與製造管理。依創意 2026 年第二季法說,台積電先進製程與 CoWoS 產能的分配,是決定其 2027 年營收的最關鍵變數。
  • 載板:CoWoS 下面那塊 ABF 載板由載板廠供應,各家擴產與認證進度見站內 ABF 載板產業追蹤。

以上是各家做的環節,不等於已證實的訂單或獲利。

延伸閱讀

來源

  1. TSMC HPC Platform – 3DFabric,台積電官方封裝技術介紹。↩
  2. 先進封裝全景地圖,Trend Core 先進封裝系列免費頁,2026-10-29 讀取;頁內 CoWoS 產能與資本支出為發布時口徑,之後已有更新。↩
  3. TSMC 2024 Annual Report, page 100,台積電 2024 年年報對 CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L 的結構說明。↩
  4. Intel 靠沒有晶圓的基板撬開 CoWoS,Trend Core 免費頁,〈CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L 對 EMIB〉表與〈2.1 差別只有一個字:載體〉。↩
  5. 台灣先進封裝擴產卡在四道工程閘,Trend Core 付費研報,引用段落位在付費牆之前,整理台積電 FY2025 年報。↩
  6. 十種封裝技術其實只有四個層級,Trend Core 免費頁,引述 SemiAnalysis 2026 年 7 月整理。↩
  7. 封裝路線是誰提的,Trend Core 付費研報,引用段落位在付費牆之前。↩
  8. 為什麼台積電要把晶圓從圓的改成方的,Trend Core 免費頁。↩
  9. Terafab 與先進封裝擴產,Trend Core 免費頁。↩
  10. 輝達預付款訂 Amkor 封裝產能,Trend Core 免費頁,2026-10-29 讀取。↩
  11. CoWoS 擠爆之後,Trend Core 付費研報,引用段落位在付費牆之前。↩

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