CoWoS封裝產能、HBM記憶體供應、ABF基板產能—同時陷入緊繃，成為全球AI基礎設施擴張的最大瓶頸。台灣身為先進製程與封裝重鎮，如何透過設計服務、基板與材料的升級來化解挑戰？

AI訓練與推論帶動NVIDIA、AMD的加速器全面採用CoWoS與HBM（High Bandwidth Memory）。然而，CoWoS產能、ABF基板與HBM供應同時吃緊，形成「先進封裝—記憶體—基板」三重瓶頸。

需求暴衝與三重瓶頸

AI伺服器的記憶體頻寬與容量成為效能關鍵，NVIDIA Blackwell、AMD MI350 系列等AI GPU/加速卡採多顆 GPU +多顆HBM的2.5D異質整合，標配 CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）與HBM3E及下一代HBM4。需求遠超既有產能，使得CoWoS產能、HBM產能與ABF基板同步緊繃。TSMC 2025年CoWoS產能規模上看7.5萬片／年，並在2024–2025年連續倍增，仍難完全滿足NVIDIA等客戶；TSMC亦開始將部分CoWoS流程委外至OSAT（如日月光、矽品）。

技術面，TSMC正加速從CoWoS-S（矽中介層）轉向CoWoS-L（RDL/有機介電層）、CoWoS-R等族系，以支援更大封裝尺寸、更多HBM堆疊與走線密度。這些變體被視為在不犧牲性能下擴大可量產性的重要路徑。

HBM：從3E邁向4／4e

JEDEC已於2025年正式發布HBM4（JESD270-4）：單堆疊介面位寬擴至2048-bit、速率至8 Gb/s，每堆疊頻寬可達2 TB/s、容量最高64 GB，目標是滿足下一代AI訓練平台對更高頻寬、更低能耗的要求。HBM4e作為擴充世代，業界預期將在2027前後量產、頻寬更進一步並引入客製化base-die（邏輯基底晶片）方案。

供應面來看，SK hynix以MR-MUF（Mass Reflow-Molded Underfill）封裝流程在HBM 3/3E市場領先，散熱與良率被廣泛認可；三星正導入MUF家族技術以改善HBM良率，Micron於2026年量產HBM4、並規劃後續 HBM4e。2025–2026年的HBM產能幾乎被大客戶預訂，顯示記憶體仍是AI 供應鏈的關鍵閘門。

台灣供應鏈的「三路突圍」

矽智財（IP）與設計服務：把HBM/CoWoS設計門檻產品化

要把GPU/ASIC與多顆HBM在2.5D上做出高頻寬、低功耗且可量產的封裝系統，設計鏈必須提前備妥HBM PHY／控制器 IP、multi-die封裝設計流程與驗證。Cadence、Rambus等已針對HBM4推出/預告IP與設計流程，協助客戶在2048-bit介面、8 Gb/s速率下完成時序/功耗/訊號完整性（SI/PI）收斂。台灣設計服務（ASIC/封裝協同）業者可切入HBM4/4e轉換期的NRE（一次性工程服務）與長期平台化服務，縮短產品導入時間（TTM）。

圖一 : 台灣設計服務（ASIC/封裝協同）業者可切入HBM4/4e轉換期的NRE與長期平台化服務，縮短產品導入時間。

基板：ABF擴產、材料替代與「玻璃基板」前哨

ABF基板仍是CoWoS封裝的關鍵，台系**欣興（Unimicron）、南亞電路板（Nan Ya PCB）、景碩（Kinsus）**等陸續擴充高階ABF產能、升級層數與線寬線距能力；然而2024年經歷修正後，AI/HPC帶動的高階需求在2025年回溫，但產能、良率與成本的三角平衡仍具挑戰。另一方面，Ajinomoto ABF 材料高度集中（市占極高），供應韌性受關注；中長期業界押注玻璃基板（Glass Core/Substrate）與RDL-interposer路線分進合擊，以因應更大封裝版圖與翹曲/CTE管控。

國際端，Amkor於美國亞利桑那州興建先進封裝與測試廠，並與TSMC合作導入InFO／CoWoS服務，以近距供應TSMC Arizona的前段晶圓，縮短週期、提升彈性；此舉也分散了ABF/封裝的地緣風險。

材料與製程：從中介層到底填樹脂的「熱—應力—良率」聯防

HBM堆疊與2.5D封裝的熱管理與翹曲控制，仰賴底填（underfill）/EMC、黏結、再配線（RDL）介電材料等整體解方。SK hynix的MR-MUF展現了「良率×散熱」的產線優勢；台灣材料與化工鏈（含封裝材料、RDL材料、載板樹脂與高導熱填料）可鎖定HBM4堆疊高度、介面位寬翻倍所引發的熱路徑與應力變形，布局低CTE、高Tg配方與高速回焊流程，可望與日系夥伴共同驗證，複製HBM3E時期的工藝優勢。

圖二 : 台灣材料與化工鏈可鎖定HBM4堆疊高度、介面位寬翻倍所引發的熱路徑與應力變形，進行後續布局。

TSMC與OSAT的產能幾何

TSMC 2025年CoWoS總量級可達7.5萬片，較2024年倍增，並持續朝 2026年更高目標邁進。NVIDIA對CoWoS-L的需求在2025年大幅拉升，推動CoWoS族系的結構性轉換。為化解產能瓶頸，TSMC亦考慮在日本設置先進封裝產能，同時透過委外封測代工（如ASE/矽品），將部分製程外移、提升交付彈性。這是從「單一超級封裝中心」走向「多點佈局」的轉折。

‧ CoWoS產能並非無限擴，受限於中介層、基板、製程窗口與人員。

‧ 流程族系多元化（S/L/R）有助量產彈性與成本控管。

‧ 與OSAT結盟可縮短瓶頸緩解時間，亦能分散地緣風險。

HBM4／HBM4e：規格、製程與商業化關鍵點

1.規格亮點：HBM4以2048-bit I/F × 8 Gb/s達到2 TB/s/stack；堆疊高度4–16-Hi、單堆最高64 GB，朝更高容量與頻寬邁進。

2.製程演進：HBM4/4e將更依賴混合鍵合（Hybrid Bonding）、更細微的 TSV、熱路徑優化與材料創新；base-die客製化（含錯誤偵測、電源管理、快取／scheduler 協同）可能成為雲端大客戶的差異化武器。

3.時程與供應：多家廠商規劃2026量產HBM4、2027前後HBM4e；2025–2026年HBM產能幾乎賣到滿，定價與配額將影響AI GPU的出貨節奏與BOM成本。

全球擴產版圖：美、日、韓的「封裝戰」

先進封裝成為「第二戰場」。誰能更快把CoWoS類製程「放量＋降本＋提良率」，誰就能優先獲得HBM配額與雲端客戶青睞。

美國除前段晶圓以外，正把資源導向先進封裝與材料。Amkor亞利桑那州建廠獲CHIPS補助，主攻2.5D/先進封裝；TSMC Arizona量產帶動「前段＋後段」在地化鏈結。另有SK hynix於印第安納州投資HBM封測新廠，布局美國內需與地緣安全。

日本材料與設備優勢明顯，政府補助吸引先進製造／封裝落地；TSMC曾評估在日設CoWoS產線，並已投入封裝R&D中心。日系Ibiden、Shinko等在 ABF／FC-BGA上具話語權。

韓國包括Samsung、SK hynix全面加碼HBM；Samsung亦評估玻璃基板 與先進封裝選項，搶占大面積封裝藍海。

台灣的策略建議

1. 加速CoWoS-L／R量產轉換：以RDL/有機介電為核心的變體降低矽中介層成本與面積受限，同時強化與OSAT的雙向工藝銜接與良率看板。

2. ABF升級與雙源化：台系基板廠擴大>20–30L高階ABF良率與翹曲控制能力，並與材料商共研高Tg、低CTE、低Dk/Df配方；中長期提前卡位 玻璃基板／面板級封裝（PLP）。

3. 材料在地化：針對底填、EMC、RDL介電、導熱材料建立在地供應與國際聯盟（如與日系供應商共研），補齊HBM4堆疊高度增加後的熱—應力窗口。

4. HBM IP與多晶片（MDI）設計流程平台化：與國際IP廠協作，把HBM4/4e PHY + Controller + SI/PI/熱模擬打包成「雲端加速器設計平台」，讓客戶能以明確PPA/風險曲線導入。

5. 產地分散與交期治理：結合台灣本島＋日本／美國多點封裝佈局，導入 供應鏈可視化（配額、良率、材料在途）與協同排程，降低單點風險與黑天鵝衝擊。

風險與觀察指標

‧ HBM良率／熱設計：HBM4堆疊高度與2048-bit介面提高，熱翹曲與機械應力難度上升；MR-MUF／Hybrid Bonding的量產成熟度與材料配方，是觀察重點。

‧ ABF供需循環：2024經歷修正後，AI需求在2025–2026回升，但若雲端CapEx迴轉或單位算力/成本曲線改善超預期，可能再度出現短暫供過於求。

‧ 地緣分散的成本曲線：赴美／赴日的封裝成本、良率學習曲線與人才供給，將直接影響交期與毛利。Amkor-TSMC AZ串接成效與SK hynix Indiana節點落地，是2025–2026的里程碑。

結語

AI時代的「摩爾定律」轉向封裝與記憶體頻寬定律。CoWoS × HBM的三重瓶頸並非短期可解，但製程族系多元化（S/L/R）、HBM4／4e時程推進、與跨國多點封裝布局，正逐步擴大有效供給。台灣的優勢在於完整的晶圓製造—先進封裝—基板—材料—設計服務串聯；若能在ABF高階化、材料在地化、與 HBM4設計平台化三軸同步推進，並善用與美日韓的產能互補，將可把「產能缺口」轉化為生態系升級的窗口，在HBM4／HBM4e的世代更進一步鎖定全球AI基礎設施的關鍵話語權。