AI驅動半導體成長　先進封裝續寫摩爾定律

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AI浪潮持續推動半導體需求，先進封裝技術成為延續摩爾定律、提升效能與能效的關鍵...

www.eettaiwan.com, Sept. 16, 2025 – 

人工智慧(AI)的快速普及正推動半導體需求呈現爆炸式成長，產業規模加速邁向1兆美元大關。應用材料(Applied Materials)異質整合事業部業務負責人Manish Ranjan日前訪台參加SEMICON Taiwan 2025時指出，AI浪潮正重塑產業格局，而先進封裝與異質整合將成為延續摩爾定律、驅動下一波創新的核心動能。

Ranjan表示，AI是當前最重要的科技轉捩點，其應用橫跨高效能運算、邊緣推論、電動車、自駕車與再生能源等多個領域。如今，自駕車所需的晶片數量是傳統車輛的2倍，電動車更遠高於燃油車；而在再生能源系統中，每兆瓦時發電設備需要價值3,000至5,000美元的功率晶片。這些應用都讓AI成為「需求倍增器」(demand multiplier)，帶動晶片滲透率全面提升。

隨著需求不斷擴大，全球半導體市場的成長曲線持續走高，預期2030年前營收將由目前約5,000億美元翻倍至1兆美元。然而，伴隨而來的是龐大的能耗挑戰。Ranjan以大型語言模型(LLM)為例，GPT-2訓練需要15億參數，GPT-4已突破近1兆參數，最新的GPT-5更進一步推升運算量，僅美國就可能因此增加約8%的電力需求。這些都讓能源效率成為產業與市場關注焦點，也為先進封裝的發展創造絕佳契機。

Ranjan指出，隨著先進製程推進放緩、成本飆升，單靠電晶體微縮已不足以延續摩爾定律，產業必須透過先進封裝與異質整合尋求突破。應材將材料創新視為解決封裝瓶頸的關鍵，並聚焦混合鍵合、面板製程與基板創新三大方向。

混合鍵合(Hybrid Bonding)被視為最具潛力的技術。傳統線鍵合的能耗約為10pJ/bit，凸塊技術可降至1.5pJ/bit，而混合鍵合則進一步壓低至僅0.05pJ.bit，不僅提升效能與可靠性，也能實現更精密的晶片互連結構，顯著改善高效能運算與AI的能效問題。

在面板加工方面，應材利用處理大尺寸基板的經驗，將晶圓製程拓展到面板級，為產業帶來更高效率。至於基板創新，玻璃基板(Glass Core)由於具備優異的電氣性能與熱管理能力，被視為下一代先進封裝的重要趨勢。

Ranjan表示，傳統有機基板雖已應用多年，但在高密度與低功耗的需求下，玻璃基板由於硬度高、熱膨脹係數小且訊號損失低，可有效提升傳輸速度與可靠性。不過，玻璃基板仍存在挑戰，包括脆性高、加工難度大以及填充金屬時容易產生裂紋等問題。

應材半導體產品事業群異質整合產品技術副總裁鄭心圃指出，推進玻璃基板應用需要材料與設備創新並行。應材正透過金屬填孔、乾式製程與微影修正等方案，與產業夥伴合作克服難題，預期2030年之後才可能見到成熟落地。

應材持續透過材料與研發網路加速創新，加速實現先進封裝藍圖。從混合鍵合、面板加工到基板創新，持續佈局新世代技術，並提供晶圓級與面板級解決方案。同時，透過EPIC平台與全球客戶協作，為未來的架構變革做好準備。應材預期，封裝業務將在未來幾年翻倍成長，突破30億美元。

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