報導記者／任中原

【文╱編譯任中原】
美國政府為壓制中國科技進展採雙管齊下的手段，一面限制中國大陸取得尖端晶片，一面強化美國的晶片生產。現在又更進一步聚焦於先進封裝科技，向中國大陸進一步施壓。

但並非只有美國體認到先進封裝的潛力，中國大陸也在這個尚未受到制裁的領域投入鉅資，以緊抓全球市占，在高端晶片製造受限的情況下繼續在科技領域取得進展。

陸砸重金拚市占

Tirias Research創辦人兼科技分析家麥克葛瑞戈表示，「封裝是半導體業創新的新支柱」。對大陸而言，雖然目前尚未擁有最先進的封裝能力，但因為尚未受到美國政府管制，「確定將更容易上升」。他強調，「封裝將能有助於中國縮小差距」。

所謂封裝，就是將晶片包覆在一種材料之中，既能保護晶片，也使晶片能夠與其他電子裝置連接。直到不久之前，封裝業務仍被認為是半導體產業的後段工作，因此業者多將封裝業務外包，主要是委託亞洲廠商，而中國大陸是主要的受益者。據英特爾指出，今天美國的封裝產能只占全世界的3%。

然而封裝業務驟然間遍地開花。英特爾將依賴封裝做為恢復競爭力的核心要項，中國認為這是擴張國內半導體能力的法門，而現在華府也計劃使封裝工作能夠自給自足。

拜登政府在《晶片與科學法》實施一年多之後，又為國家先進封裝製造計畫提列30億美元經費。商務部次長羅卡西奧表示，目標是在2020年代結束之前設立多座高產量的封裝設施，並降低對亞洲供應鏈的依賴，因為這是美國「毫不容許」的安全風險。

搶產業領導地位

一位白宮官員表示，拜登「以確保美國在所有半導體製造領域都居於領導地位為優先要務，其中先進封裝是最刺激且關鍵的領域」。

由於先進封裝已迅速成為全球晶片衝突的新戰線，因此部分人士表示美國的覺悟已經太晚。眾議員奧伯諾特指出，政府直到現在才聚焦於利用補助來把晶片製造業拉回美國，但「我們絕不能忽視封裝，因為兩者不可或缺。如果我們100%的晶片都在國內製造，但封裝仍在國外進行，根本就是做白工」。

封裝測試被認為是晶片製造的「尾巴」，一向被認為沒什麼要緊，因為與製造晶片這項「前端」工作相比，封裝的創新度及附加價值都低。但由於封裝科技的精密度不斷提昇，使晶片相互結合、堆疊且提升功率，因此業界主管表示封裝的重要性已經達到轉捩點。

先進封裝雖不能讓中國大陸在尖端半導體開發領域跟美國力拚，但能讓大陸業者將不同的晶片嚴絲合縫地結合在一起，產生更快速、更便宜的運算系統。如此一來，大陸將不必耗費鉅資來鑽研最先進的晶片科技，轉而使較過時、更便宜的科技來製造晶片，而將多枚晶片封裝在一起，來落實其他功能，例如電池管理及偵測器控管等。

彭博行業研究分析師Charles Shum表示，這是一項「關鍵性的解方。不僅能加快晶片的處理速度，更重要的是能讓不同的晶片無縫整合」。如此一來，「將重新塑造半導體製造業的格局」。

尋求關鍵性解方

大陸當局一直視晶片封裝科技為策略性的優先要務，被納入習近平於2015年宣布的「中國製造」計畫之內。美國半導體業協會的數據顯示，中國大陸在全世界晶片封裝測試市場的市占率高達38%，全球無出其右。儘管大陸在先進科技領域落後於台灣及美國，但分析家普遍認為這與晶圓處理不同，中國大陸急起直追的態勢要強得多。

大陸在晶片「後段工作」的能力一向是以量取勝，主要業者江蘇長電科技公司的營收居世界第三，次於台灣的日月光集團與美國的艾克爾科技公司。再者，大陸業者持續搶攻市占率，包括長電公司併購新加坡的先進設施，並且在大本營江陰市建立先進封裝廠。

蒙田研究所（Institut Montaigne）科技地緣政治專家杜查提爾表示，「對中國而言，先進封裝是繞過科技管制的一條要道，因為截至目前為止這還是大家都在投資的安全空間」。但現在華府已被打動，因為美國一直設法不讓中國大陸取得可能用於軍事的先進運算科技，但現在能否成功已成問題。

當今年9月華為科技公司默默推出Mate 60 Pro手機時，華府的中國「鷹派」人士質疑為何出口管制措施未能防止中國科技達到超出美國預想的進展。商務部長雷蒙多在國會答詢時，雖聚焦於否認中國大陸 取得先進晶片及設備，但她也強調先進封裝。她表示，美國必須強化本身的先進封裝能力，因為「晶片能夠做到這麼小，意味著一切祕方就在於封裝」。

美國之所以突然聚焦於先進封裝，原因在於人工智慧應用需要高效率的晶片。事實上其他業者無法做到「把晶片堆疊起來並封裝在基板上（CoWoS）」，是業者不能製造出輝達AI晶片的關鍵瓶頸所在。

台積電今年夏天承諾將投資30億美元於封裝廠，以緩解此一障礙。執行長魏哲家在第2季法說會表示，台積電計劃在年底前將CoWoS產能擴張一倍。台積電先進封裝技術副總經理何軍10月表示，儘管台積致力於這項科技達12年，但直到今年才起飛。他說，台積電正瘋狂擴建產能，連在星巴克都有人在談CoWoS。

台積電擴建產能

不只台積電如此。美光也投入27.5億美元，在印度建立晶片後端設施；英特爾已同意斥資46億美元在波特蘭設立晶片封測廠，並投資70億美元於馬來西亞的先進封裝廠，並在愛爾蘭及波蘭廠擴充先進封裝產能。南韓海力士去年表示計劃對設在美國的封裝廠投資150億美元。

有些分析家預測先進封裝業者將出現「火箭砲」似的發展。據麥肯錫集團指出，用於資料中心、AI加速器及消費性電子產品領域的高效率晶片，將為先進封裝科技創造最大的需求。

Jeffries集團分析師9月發表的報告指出，未來18個月使用先進封裝科技的晶片交貨量，預料將是目前的十倍；一旦成為手機使用的標準晶片，則可能增加百倍，並將這項科技列為晶片業的「結構性轉變」。

原因之一就是晶片製造已經逼近物理極限。過去50年來晶片不斷提昇，主要是透過生產科技進步，也就是所謂的「摩爾定律」；但現在科技進步之路即將面臨根本障礙，使晶片更難進步，成本也愈來愈昂貴。於是晶片業開始更依賴封裝技術來接手。

許多晶片設計師與企業不再把更小的組件擠在一枚晶圓上，而是宣揚模組方式的好處。把多枚「小晶片」封裝在一起，用來製造產品。正因為如此，荷蘭專門生產封裝工具的BE半導體工業公司股價在過去12個月內上漲一倍，總市場約達98億美元，漲幅比費城半導體指數高出兩倍。

大陸業者也湧入此一領域，包括中芯國際、芯原微電子與華為。這些公司看好先進封裝製程能夠提升晶片效率的潛力，不需要靠國外的最先進的前端製程。

美賣力吸引投資

美國商務部國家標準暨技術研究院9月報告指出，中國大陸的組裝、封裝、測試（APT）服務「目前在全球供應鏈上扮演不可或缺的角色，且「無法被輕易取代」。弔詭的是美國吸引台積電及三星等晶片業者來美國設廠，並不能確保美國能自給自足，因為美國目前缺乏封裝產能，如此一來這些半導體廠生產的晶片，必須運到亞洲封裝，最可能是在台灣封裝。

IBM全球企業系統開發副總裁賀根羅瑟表示，先進封裝相對遭到「忽視」。他主張政府應協助業者在十年內將封裝能量提升到全球的10-15%，最好是達到25%，以確保供應鏈安全。

【2023-12-04/經濟日報/P05版/經濟彭博周報封面故事】