一、前言
半導體先進封裝技術憑藉著創新、高度的設計彈性和技術延伸性，能夠滿足不同終端市場的需求。然而，當應用市場面臨衰退或波動時，仍會對為先進封裝產業鏈帶來衝擊影響。2024年，先進封裝市場發展受惠於 AI 伺服器的驅動，呈現爆發式增長；相形之下，過去主流的行動裝置等消費性電子市場復甦緩慢，整體市場呈現出分化的增長格局。
因此，先進封裝產業的生態系統呈現出「合作勝於競爭」的顯著趨勢。台灣作為全球半導體供應鏈中最活躍的國家，面對產業複雜且多樣化的商業模式、地緣政治的戰略地位之考量，以及高端性能產品的關鍵技術研發能力等。為應對上述挑戰，業界正積極建立新的產業聯盟，透過關鍵技術授權和積極推動晶片組標準化，以克服供應鏈瓶頸，並促進技術的廣泛應用、開拓新市場並減少個體投資。將有更多國家、公司與試點生產線專注於此領域的發展。
先進封裝技術正處於從低端到高端的多方向擴展階段，整體技術組合仍在持續演進，仍有相當大的提升空間。2024 至 2025 年間各種創新技術研發活動與突破，各廠商紛紛推出新技術，以吸引新客戶並拓展新的應用與需求，如：英特爾提出新一代嵌入式多晶片互連橋接(Embedded Multi-die Interconnect Bridge, EMIB)技術、日月光提出混合鍵合(Hybrid Bonding)和創新供電平台(PowerSiP)等技術，均與先進積體電路基板產業密切連動，技術規劃和協同設計上與先進封裝緊密相連。此外，熱管理解決方案和新型材料(如玻璃和新型有機材料)的快速發展，也支援了先進封裝技術的品質與可靠度，使其能夠衍生出多種新變體和技術，推動新一代半導體產品的開發與量產。
二、半導體先進封裝市場趨勢動態
先進封裝在半導體產業持續增長，根據YOLE市場資料顯示，2024年先進封裝市場規模約為461億美元，預計2030 年增長達794億美元(圖1)，年複合成長率(CAGR)約為9.5%。
資料來源：:YOLE Group:Status of the Advanced Packaging Industry (2025/09)
圖1 先進封裝市場趨勢
先進封裝供應鏈的經營方式，以及發展都會受到相關的環境因素變動所影響。2024年整體供應鏈結構受到產能瓶頸、良率問題、新興材料和設備導入、資本支出規劃、地緣政治和法規舉措、部分市場需求爆發式增長、標準化更新、新進參與者、原材料變動等等因素的衝擊影響。面對上述挑戰，許多新的產業聯盟應運而生，旨在透過合作快速克服供應鏈的挑戰。部分廠商藉由關鍵技術授權予企業夥伴等方式，以順利過渡到新的商業模式並克服產能限制等問題。各國政府、主要企業及新興廠商皆積極投入新建廠房與試點生產線，致力於先進封裝技術的發展與推進全球供應鏈的競合格局。
表1 半導體先進封裝演進
資料來源：YOLE Group:Status of the Advanced Packaging Industry (2025/09)
半導體封裝市場從傳統的1D/2D將晶片組裝在印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)或載板上封裝，演進至今AI與高效能運算(High-Performance Computing, HPC)驅動先進封裝之需求。建基於2D封裝基礎之上，先進封裝技術進一步實現將多晶片如：中央處理器/CPU、圖形處理器/GPU、高頻寬記憶體/HBM等水平整合在矽中介層上，關鍵技術包括2.5D/3D堆疊、小晶片(Chiplet)整合，和穿隧式矽通孔(Through Silicon Via, TSV)等技術，將晶片垂直堆疊和異質整合，實現大幅縮短訊號傳輸距離和提升封裝密度。
此外，先進封裝可將不同製程和不同功能的小晶片整合為一完整系統級產品，不僅降低設計與製造成本，更能縮短開發時程。透過技術的研發更新，晶片製造優勢得以延伸至先進封裝領域，推動市場朝向更高密度、更低功耗及更高整合度的方向發展。
三、先進封裝技術應用與近況
近年由於AI伺服器、高速運算等技術應用發展快速，帶動半導體先進封裝技術大幅增長。如圖2的先進封裝製程結構成長趨勢，2.5D/3D晶片出貨量將強勁成長，複合年增長率達23%至29%。矽中介層在2023年佔出貨量的85%，預計到2029年將僅佔44%，但其複合年增長率仍將達10%。模塑中介層技術預計從2025年進入高速成長期，主要得益於Nvidia GPUs B100晶片的推動。
資料來源：YOLE Group:Status of the Advanced Packaging Industry(2025/09)
圖2 先進封裝製程結構成長趨勢
依據台積電、英特爾以及三星近期針對先進製程封裝技術的投入說明如下：
1.台積電：先進封裝技術CoWoS-R(採用RDL「重構」中介層的Chip on Wafer on Substrate)，CoWoS-R以細間距的有機重布線層(Redistribution Layer , RDL)中介層取代了矽中介層，從而實現了更靈活、更大面積的基板。RDL中介層(最多6層金屬層，間距約4µm)由聚合物和銅構成，扮演晶片與有機封裝基板間的應力緩衝。與大型矽中介層相比，可顯著提高機械可靠性，吸收了熱膨脹係數，並提高良率。CoWoS-R的RDL中介層可擴展至大於3.3倍光罩尺寸的中介層，從而能夠實現更大尺寸的封裝，適用於更複雜的系統。其多層銅佈線可在高資料速率下提供良好的訊號和電源完整性。可作為經濟高效、良率高的替代方案，適用於超大型晶片，現已被應用於先端人工智能加速器。
2.英特爾：目前以全新EMIB技術，在GCS(Glass Core Substrate玻璃基材封裝 )和嵌入式領域縮小了橋接間距(預計下一代為45μm，第三代為36μm)以提升頻寬。可在晶片間增加密度、縮短互連的距離，無需完整的矽中介層，為連接複雜邏輯晶片，或邏輯晶片到HBM的經濟高效的方式。英特爾一直不斷改進EMIB技術。2025年發布EMIB-T，此技術主要應用於超高頻寬記憶體堆疊HBM4/4e的變體。在實際應用中，EMIB 連結核心計算單元、HBM、I/O 等元件，例如 Xeon 和 Ponte GPU。EMIB-M 整合了橋接去耦電容和金屬-絕緣體-金屬(是Metal-Insulator-Metal , MIM)電容，以提高電源完整性；EMIB-T 在橋接層中添加TSV增強功能，以支援更高的頻寬，以及為連接的晶片提供更多電源。EMIB-T 專為未來的 HBM 整合、封裝上的 HBM4 而設計，甚至可用以支援混合使用不同封裝方式的晶片。
3.三星：整合式堆疊電容器(Integrated Stacked Capacitor , ISC)，是一種高效的去耦電容器以解決 PI (Power Integrity電源完整性)問題，尤其是在 AI 加速器、伺服器、汽車和行動應用領域。此技術可超越傳統的電容器技術，例如MIM和診斷故障碼(Diagnostic Trouble Code,DTC)。基本的 ISC 結構包含垂直排列、高密度排列在矽基板上的電容通孔陣列。每個 ISC單元包含以凹面陣列形式，每個矽晶片包含數十萬至數百萬個電容通孔作為介質，通常由ZrO2/Al2O3 或 SiGe 等材料組合而成。尺寸緊湊通孔尺寸約為 2µm² 面積。ISC 技術路線圖預計將持續縮小通孔尺寸、採用更高介電常數的介質材料以及優化製程控制，以超越目前的電容密度。ISC 預計將與先進的互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS) 節點(<3nm)集成，並利用背面 PDN(Power Distribution Network 電力的傳輸路徑)結構，以進一步提升電流與電阻的壓降效能。
綜整以上三間半導體先進封裝大廠技術現況，將中介層的封裝技術做比較，從以下彙整表可看出台積電CoWoS-R的中介層材料，其耐熱、線距及續航力等特性相對穩定，分布圖如圖3所示。
表2 半導體先進封裝大廠基於中介層的封裝技術比較彙整表
註：★優；●中；▲低
資料來源：YOLE Group:Status of the Advanced Packaging Industry 2025/工研院材化所彙整(2026/03)
資料來源：YOLE Group:Status of the Advanced Packaging Industry (2025/09)
圖3 半導體先進封裝大廠基於中介層的封裝技術比較
四、總結
1. 先進封裝需求持續成長
先進封裝已成為半導體產業的關鍵成長動能，隨著AI、高效能運算(HPC)與異質整合需求擴張，全球市場規模自2024年約461億美元，預估2030年將達794億美元，年複合成長率約9.5%。該產業供應鏈橫跨材料、設備、封測與系統應用，受地緣政治、產能配置與新興材料技術等多重因素影響，各國與企業積極投資新廠與技術聯盟，以提升產能、強化供應韌性與降低供應風險。技術面亦持續創新，從2.5D/3D封裝、Chiplet架構到異質整合方案，推動晶片模組向更高密度、更低功耗及更高效能方向發展。
2.全球大廠積極投入先進封裝技術研發
全球主要晶圓與封裝廠商亦積極布局先進封裝技術，台積電以CoWoS-R採用有機RDL中介層取代矽中介層，兼具高良率與大面積封裝能力；英特爾以EMIB系列技術縮小橋接間距、提升頻寬與電源完整性；三星則以整合式堆疊電容器(ISC)改善電源傳輸與PI效能，強化AI與高頻運算應用。整體趨勢顯示，先進封裝正朝向更高整合度、散熱效能與電源管理優化方向發展，將持續引領半導體產業邁向異質整合與系統級封裝的新階段。
3.先進封裝材料未來發展方向
綜整台積電、英特爾、三星的封裝技術發展趨勢，未來中介層材料應聚焦於高熱導聚合物複合材料與低熱膨脹係數(CTE)高可靠RDL材料的開發，以兼顧機械強度與導電穩定性。台積電的CoWoS-R使用的聚酉先亞胺/銅層結構展現優異熱機械性能；英特爾的EMIB需高介電強度的玻璃或有機介電材料以支撐微橋互連；三星的ISC則強調高介電常數氧化物(ZrO2、Al2O3、SiGe)以提升電容密度。建議未來材料研發方向著重於高導熱、低應力、薄型化結構與封裝-晶片一體化製程相容性，以支援AI與高頻運算需求。