“封測廠已經(jīng)跟不上晶圓代工的腳步了，摩爾定律都開始告急了，我們與其在里面干著急，不如做到外面去”，2011年，臺積電（TSM.US）的余振華面對媒體如是說。

　　余振華是1994年就加入臺積電的元老級人物，是蔣尚義曾經(jīng)的下屬，也是臺積電后摩爾定律時代的功臣。

　　01臺積電要做先進封裝

　　2011年，重出江湖的張忠謀在第三季度法說會上宣布，臺積電將會做先進封裝，為此張忠謀請回了已經(jīng)退休的蔣尚義重新掌舵研發(fā)，而具體任務(wù)落在了余振華的肩上。

　　晶圓代工老大要做封裝的消息不脛而走，整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都陷入了喧囂的討論中，其中日月光被推到了風(fēng)口浪尖上，因為它不僅是全球第一大封測廠，還是臺積電的供應(yīng)商。

　　在臺積電的法說會剛結(jié)束的第三天，恰好是日月光的法說會，日月光財務(wù)長董宏思一再被逼問如何看待臺積電進軍封裝領(lǐng)域，董宏思先是無奈的確認(rèn)了事情屬實，然后再話語一轉(zhuǎn)，表示這種技術(shù)只會被用在極少數(shù)的特定高端產(chǎn)品中，影響有限。

　　這話觸怒了負(fù)責(zé)先進封裝研發(fā)的余振華，后者立刻反擊道：“以后所有高階產(chǎn)品都會用，市場很大”，這話如今看來似乎是共識，但在當(dāng)時卻引起軒然大波，因為它第一次將臺積電與封測廠旗幟鮮明的對立了起來。

　　后來余振華又在SEMICON臺灣地區(qū)的演講中，大談臺積電的先進封裝，一位封測界的從業(yè)人員對余振華的演講內(nèi)容解讀為：“他的意思是：你們都完了，只剩下我。臺積電要征服全世界。”

　　矽品的研發(fā)副總裁馬光華甚至在演講當(dāng)場發(fā)問余振華：“你這樣說，是不是我們?nèi)繘]有工作了？”現(xiàn)場氣氛瞬間凍結(jié)到了冰點。

　　不論外界如何非議，臺積電要做先進封裝的決心是不變的。事實上在法說會之前的幾個月，臺積電就已經(jīng)在最新版本設(shè)計指引中，將3D IC封裝和硅中介層給客戶選用。只待未來技術(shù)成熟，實現(xiàn)全面替換。為了發(fā)展CoWoS技術(shù)，張忠謀特意撥給了余振華400名研發(fā)工程師。

　　有時候愿望是美好的，現(xiàn)實是很殘酷的，先進封裝是座大山，攻克技術(shù)只是撼動它的第一步，有客戶愿意用才算成功。

　　02拿下先進封裝的天王山

　　在余振華兩年多的努力之下，臺積電終于開發(fā)出了CoWoS技術(shù)，但落實到產(chǎn)品上，只有一家企業(yè)愿意下單，這個企業(yè)就是Xilinx，其余的客戶都覺得太貴。Xilinx的高端FPGA芯片單價高，追求性能，所以愿意采用這項技術(shù)，而其它客戶需要的是性價比產(chǎn)品，尤其是潛在客戶蘋果。

　　當(dāng)時臺積電一心想拿下蘋果的訂單，在爭奪A6訂單的時候，三星在3D IC封裝技術(shù)上技高一籌，最終A6訂單花落三星，這或許是促成臺積電拿下先進封裝的誘因之一。

　　眼看臺積電大功告成，但CoWoS封裝的價格高出客戶預(yù)期的5倍，這不得不讓張忠謀感到惆悵。突然一天，蔣尚義沖進了張忠謀的辦公室，告訴張忠謀余振華挖到了一個大金礦。

　　年近七旬的蔣尚義之所以如此激動，是因為余振華思考出了一種精簡的設(shè)計，能夠?qū)oWoS結(jié)構(gòu)盡量簡化，并且價格壓低到原來的五分之一，這種技術(shù)就是后來的InFO技術(shù)。

　　自此，臺積電的先進封裝分成了兩部分，更為經(jīng)濟的InFO封裝技術(shù)，成為手機客戶采用的首選，這項封裝技術(shù)也成為臺積電吃下蘋果訂單的關(guān)鍵之一。而專注于高階客戶市場的CoWoS封裝技術(shù)也因為人工智能的發(fā)展，迎來屬于自己的黎明。

　　2017年，打敗世界棋王的高科技產(chǎn)品AlphaGo，其采用的人工智能芯片TPU 2.0，就是臺積電的CoWoS封裝技術(shù)；后來，英特爾與Facebook要挑戰(zhàn)英偉達在深度學(xué)習(xí)上的壟斷地位，合作推出的Nervana類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，同樣采用的是CoWoS封裝。

　　不知不覺中，CoWoS封裝似乎已成為人工智能的標(biāo)配。

　　03后摩爾定律時代

　　時間來到了2020年，臺積電的5nm已實現(xiàn)量產(chǎn)，十年前余振華談到的摩爾定律的極限正在成為現(xiàn)實。根據(jù)美國喬治城大學(xué)安全與新興技術(shù)中心（CSET）的調(diào)查，在過去3代芯片中，臺積電的晶粒平均價格都大幅下滑，但是到了5nm，單顆芯片的制造價格不降反升，比前一代多出了5美元，摩爾定律失效就在眼前。

　　而先進封裝成為了提升芯片算力，降低芯片平均價格的一大利器。臺積電董事長劉德音去年（2020年）公開表示，微縮加3D IC技術(shù)，未來能讓每單位運算密度每2年成長2倍。

　　經(jīng)過將近十年的發(fā)展，臺積電已是高階高密度扇出型晶圓級封裝的主要領(lǐng)導(dǎo)者之一。為維持市場的龍頭地位，2020年臺積電宣布資本支出上看170億美元，其中有10%將用于先進封裝。1月14日，臺積電公布2021年的資本支出達到250億~280億美元，其中約10%將被用于先進封裝技術(shù)量產(chǎn)需求。

　　巨額資金投入之下，是一座座封測廠的撥地而起。根據(jù)媒體的報道，臺積電去年就開始在中國臺灣省苗栗縣，建立一個新的高端IC封裝和測試工廠，預(yù)計今年5月完工。此外，近期又有消息傳出，臺積電計劃在日本建立先進的封測廠，預(yù)計在2025年落成。

　　04封測廠風(fēng)起云涌

　　臺積電做封裝，有著得天獨厚的條件。如果臺積電做先進封裝失敗了，只要再生產(chǎn)一片晶圓給客戶即可，試錯機會大，容錯率高，而封測廠則不同，封測廠做壞一片晶圓，要按照市價去賠償，動則一片就要上萬美元。

　　但無論如何，傳統(tǒng)的封裝已經(jīng)走到了拐點，先進封裝代表未來。為了狙擊臺積電，也為了能夠在3D IC封裝占據(jù)一席之地，2012年開始，封測雙雄日月光與矽品紛紛布局先進封測。

　　矽品在中科申請了5公頃的用地，計劃作為首座3D IC封裝和銅柱凸塊等先進封裝的制造用地。日月光啟動回臺投資計劃，其投資7億美元，針對位于高雄楠梓加工區(qū)的第二期新廠進行擴建，重心鎖定高端手機芯片所需要的覆晶封裝、植晶凸塊、3D IC的先進封測產(chǎn)能。

　　在技術(shù)上，日月光更看好芯片異質(zhì)整合趨勢所帶來的SiP（系統(tǒng)級風(fēng)裝）商機，并通過不斷加碼取得了豐碩的成果，2019年日月光的總營收25億美元，其中SiP貢獻了2.3億美元，SiP所帶來的營收超出預(yù)期1.3億美元。

　　而矽品，則比較曲折。

　　2015年，日月光公開宣布，溢價34%收購矽品25%的股權(quán)，收購金額高達350億新臺幣，這意味著兩大封測巨頭進入整合期，隨后日月光輾轉(zhuǎn)用了一年多時間與矽品就全資收購達成共識。后來，進入2020年，這項收購還在審核通過中，矽品將大陸的分公司賣給了某神秘大廠。

　　05中芯國際與長電結(jié)盟

　　臺積電的封裝之路始于2008年底，當(dāng)時臺積電成立了導(dǎo)線與封裝技術(shù)整合部門，據(jù)說張忠謀最初選定的是梁孟松來研究先進封裝，以求超越摩爾定律的極限。但與先進制程相比，封裝是個冷板凳，短期內(nèi)也不會賺錢，所以梁孟松拂袖而去，這才有了蔣尚義和余振華的組合。

　　與梁孟松不同的是，蔣尚義認(rèn)為，當(dāng)集成電路做到極致的時候，就應(yīng)該反過來研究整個系統(tǒng)，隨著未來先進制程進步越來越緩慢，封裝和電路板會成為制約整個系統(tǒng)的瓶頸，所以先進封裝勢在必行。有了先進封裝就可以讓整個系統(tǒng)的架構(gòu)發(fā)生徹底的改變，工程師不再追求把芯片越做越小，而是把大的芯片分成小的芯片再重新組合。

　　2017年，梁孟松入職中芯國際，在隨后的兩年多時間里，為中芯國際帶來了先進制程，不過進入2020年，國際形勢波譎云詭，先進制程還能否繼續(xù)往前，成為一個問題。

　　此時，蔣尚義重回中芯國際，可以給予中芯國際除了先進制程之外，從先進封裝技術(shù)和小芯片領(lǐng)域的技術(shù)支持，也有助于幫助中芯國際走出困境。

　　事實上，中芯國際也看到了先進封裝的前景。2016年，中芯國際通過旗下的全資子公司芯電上海，以人民幣26.55億元的價格入股長電科技，再加上之前收購星科金朋時的1億美元股權(quán)轉(zhuǎn)為長電科技的股權(quán)，中芯國際成為長電科技單一最大股東。后來，隨著2018年大基金的入股，中芯國際才讓賢。

　　中芯國際與長電科技的戰(zhàn)略合作，從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，可以讓國產(chǎn)芯盡量規(guī)避供應(yīng)鏈風(fēng)險，加速國產(chǎn)替代，在技術(shù)方面中芯國際和長電科技作為Foundry和OSAT的行業(yè)龍頭，可以更好的合作，讓先進制造與先進封測更加密切的相互合作，從而突破國產(chǎn)芯的技術(shù)極限。

　　總結(jié)

　　匆匆忙忙，時間跨入了21世紀(jì)的第三個十年。在上一個十年里，臺積電引領(lǐng)全球半導(dǎo)體奔向摩爾定律的極限，但也意識到了摩爾定律的局限，所以十年磨一劍，從先進封裝下手，欲再次挑戰(zhàn)算力的極限。

　　而封測廠也不甘示弱，在技術(shù)上不斷推陳出新，市場上不斷攻城略地，大陸企業(yè)同樣絲毫不敢懈怠下來，一場關(guān)于先機封裝的競技賽已經(jīng)拉開帷幕，在這個賽場之上，誰將執(zhí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)下一個十年的牛耳，還需拭目以待。
責(zé)任編輯：YYX