The Industry Role of Backend Packaging Process

後段封裝製程的產業角色

C.Y. LU｜2025-07-10

1. 前言

在半導體產業中，後段封裝製程已從過去被視為被動的後製工序，逐步轉型為驅動系統性能、微縮化與異質整合的策略關鍵。隨著摩爾定律的效應逐漸趨緩，異質整合技術迅速興起，後段封裝在實現系統創新中的角色顯得比以往任何時候都更為重要。

本文將探討封裝製程於半導體價值鏈中的轉變地位，並剖析其對技術發展、製造體系與商業模式生態的戰略意涵。

2. 問題陳述

傳統封裝流程如晶圓凸塊、切割、貼合、打線與塑封等，長期以來被視為勞力密集、附加價值有限的標準流程。然而，隨著先進運算（AI、HPC）、邊緣裝置與多晶粒架構（如 2.5D/3D IC、Chiplet）普及，封裝需滿足更高的 I/O 密度、更佳的散熱效能與更短的訊號路徑，同時支援異質整合。

主要挑戰包括：

• 整合來自不同節點與晶圓廠的晶粒
• 微細互連與極薄晶片造成的良率損失
• 高階封裝設備資本密集、投資門檻高
• 傳統 OSAT 設計支援與模擬能力不足

這些缺口使得傳統封裝代工（OSAT）面臨被晶圓代工或系統廠自建先進封裝產線所取代的風險。

3. 現況評估

領先的封裝廠商（如 ASE、Amkor、JCET）正積極轉型，發展具附加價值的封裝解決方案，包括：

• 晶圓級扇出封裝（FOWLP）
• 使用 TSV 進行 2.5D/3D 整合
• 系統級封裝模組（SiP）
• 整合熱管理與 EMI 抑制方案

同時，晶圓代工大廠（如 TSMC 的 CoWoS、InFO）與 IDM（如 Intel 的 Foveros）也正將先進封裝納入其產品與服務鏈，形成明顯分化趨勢：

• 高性能、高毛利封裝 → 被晶圓廠與 IDM 吸收
• 高產能、中階封裝業務 → 留在 OSAT 領域

而車用電子、AR/VR、醫療 AIoT 等新興應用雖具潛力，但也要求封裝廠商進一步提升設計整合、基板創新與熱可靠性。

4. 解決方案建議

為避免被邊緣化並掌握下一代系統整合的價值，後段封裝廠應積極推動以下策略：

• 建構異質整合平台：投資 FOCoS、Chiplet 整合與 Hybrid Bonding 等能力
• 強化設計與模擬服務：建立協同設計平台，支援系統設計者與晶圓廠需求
• 攜手材料與基板創新者：突破高密度 RDL、玻璃基板與熱介面材料的瓶頸
• 與生態系緊密連結：在新竹、矽谷等 Fabless 聚落設立封裝設計據點，強化回應速度與設計互動

這張圖 [[Figure 3: Backend Packaging Ecosystem Map]] 描繪了後段封裝產業的生態系統關係圖，透過不同角色之間的互動與設計合作流程，說明了誰參與封裝設計、誰推動創新、誰提供材料與設備：

🔷 圖中主要角色與功能說明：

🔁 各角色之間的互動關係：

• Fabless ↔ Co-Design Platforms ↔ Foundries/IDMs
  → 跨平台協同設計晶片與封裝架構
• Fabless ↔ OSATs
  → 指定封裝需求、製造轉交與設計整合（如 SoC + SiP）
• OSATs ↔ 材料 / 設備供應商
  → 合作開發先進封裝製程、材料與設備創新（如 glass interposer, hybrid bonding）
• Design Service 往上連接至 Foundry/IDM
  → 表示 OSAT 的升級策略之一：由被動代工者轉為設計服務提供者

📌 生態結構重點觀察：

1. 設計協同為核心競爭力：誰能提供完整封裝設計支援，誰就更容易掌握價值主導權。
2. 創新來源分散：材料與設備供應商角色日益重要，成為 OSAT 的技術升級動力。
3. 封裝廠角色轉型中：從單純封裝供應商走向「系統整合」、「設計服務」與「協同開發者」。

5. 關鍵效益

6. 結論

後段封裝已不再是「製程的最後一站」，而是系統創新的第一哩路。隨著技術與商業模式的加速融合，封裝單位若能順勢升級、主動參與設計與整合，未來將不只是「供應商」，更是半導體產業的創新驅動者與價值共創者。

這 [[Figure 4: Backend as Innovation Enabler Diagram]] 描繪了封裝代工業者（OSAT）從傳統角色進化為創新推動者（Innovation Enabler） 的四階段轉型路徑，是理解後段封裝策略升級的關鍵概念圖。

🔁 圖中四個階段說明：

圖示意涵：

• 每個階段的右向箭頭代表「能力升級與價值鏈上移」。
• 最終目標是讓封裝廠成為 不僅是生產者，而是系統創新的共同設計者。
• 這條路徑也暗示了封裝廠在與晶圓代工（Foundry）、IDM 與 Fabless 競爭中的生存與轉型策略。

實際應用示例：

• ASE 由傳統封測廠轉向發展 FOCoS 技術、與系統廠協同設計晶片模組
• Amkor 與車用客戶合作開發耐高溫高可靠封裝設計
• JCET 強化 SiP 設計中心，向 Fabless 提供整合設計模擬服務

Appendix: Key Terminology