力積電新局3》挑戰後HBM時代 WoW成最大押注

by 江 星翰

高頻寬記憶體(HBM)幾乎已成為AI晶片的代名詞,從輝達(NVIDIA)到各大雲端服務供應商(CSP),都在搶產能、拚堆疊,帶動全球HBM供不應求。反觀力積電董事長黃崇仁卻已經開始思考另一個問題:如果AI持續追求更高頻寬、更低功耗,下一代封裝架構會長什麼樣?在他眼中,Wafer-on-Wafer(WoW)是瞄準「後HBM時代」的重要技術方向。

黃崇仁認為,AI晶片演進至今,競爭已逐漸從製程推進到封裝。隨著HBM堆疊層數持續增加,運算效能同步提升,但功耗、散熱與封裝厚度等挑戰也日益明顯,未來若持續提高AI晶片密度與能源效率,封裝技術勢必跟著改變,這正是WoW最大發展機會。

6年磨一劍 黃崇仁:WoW技術領先全球

相較目前HBM多採用Micro-bump(微凸塊)堆疊,WoW採用Hybrid Bonding(混合鍵合)直接貼合晶圓,可縮短晶片之間的垂直與水平傳輸距離,提高堆疊密度,也讓晶片做得更薄。黃崇仁表示,WoW具備高頻寬與低功耗特性,依力積電評估,功耗約僅HBM的十分之一,若未來AI產業更重視能源效率,WoW有望成為新的封裝架構選項。

為了這項技術,力積電已投入超過6年研發。黃崇仁透露,目前已完成4層WoW主要客戶資格認證,也是全球唯一完成4層WoW驗證的晶圓代工業者;8層DRAM堆疊良率更突破90%,並持續朝更高層數發展。他認為,WoW真正的門檻在於Hybrid Bonding、晶圓薄化及良率控制等製程整合能力,需要長時間累積,不容易在短時間內複製。

力積電總經理朱憲國表示,目前4層WoW產品良率已達量產水準,並完成主要客戶驗證,正等待先進邏輯晶片產品導入;8層產品則持續驗證,希望未來拓展至AI、AR、VR及AIoT等更多應用。隨著全球記憶體大廠也開始導入Hybrid Bonding,封裝技術競賽已逐漸從單純堆疊,走向整體架構設計。

EMIB封裝量產出貨 掀下一張底牌

除了WoW,力積電近年也同步布局矽中介層(Interposer)、矽電容(Silicon Capacitor)及HBM後段晶圓製造(PWF)。其中,12吋矽電容已通過國際CPU大廠EMIB封裝技術認證並開始量產出貨;Interposer則受惠AI先進封裝需求增加,產線完成移轉後已進入量產爬坡。未來這些技術將彼此整合,形成完整的AI封裝平台。

更長遠來看,力積電也投入矽光子技術,希望把光訊號導入AI資料中心高速互連,未來再結合Interposer、矽電容及Hybrid Bonding,打造更完整的高速封裝架構。隨著AI運算需求持續成長,封裝技術的重要性已不亞於先進製程,誰能率先建立完整平台,誰就更有機會掌握下一波AI商機。

黃崇仁沒有說HBM會被取代,也沒有否定HBM仍是目前AI晶片的主流方案,但他已提前把目光放向HBM之後。當市場仍追逐今天最熱門的AI技術時,力積電選擇把WoW、Hybrid Bonding、Interposer與矽光子視為下一代封裝布局的重要拼圖。後HBM時代何時到來,沒有人能給出答案,但下一場AI封裝競賽,顯然已經提前開打。

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