先進封裝是什麼？看懂 CoWoS、晶粒堆疊與晶片效能｜2026 年 11 月查核

資訊查核時間：2026 年 11 月 10 日 13:18，臺灣時間（UTC+08:00）。

先進封裝透過高密度連接、水平整合或垂直堆疊，把運算晶粒、記憶體等元件組成更緊密的系統。隨著 AI 運算需要更快搬運大量資料，封裝不再只是保護晶片，也會影響記憶體頻寬、功耗與系統效能。

以臺積電 CoWoS 為例，這類技術可在同一封裝內整合運算晶片與高頻寬記憶體（HBM）。臺積電資料指出，CoWoS-L 的 3.5 倍光罩尺寸版本已於 2024 年投產，更大尺寸的技術仍持續發展；實際產品效能則取決於整體設計，不能只看封裝名稱。

Destaques

• 先進封裝的關鍵是改善晶粒之間的連接，並整合不同功能。
• 2.5D 多以中介層或橋接結構連接相鄰晶粒；3D 則將晶粒垂直堆疊。
• 高頻寬與較短連線有助於資料傳輸，但散熱、良率和成本也更具挑戰。
• CoWoS、SoIC 與 Intel EMIB 各有不同設計，不能直接視為同一種技術。

先進封裝是什麼？和傳統封裝有何不同？

晶圓完成製造後，會切割成晶粒，再經過封裝與測試。封裝提供電力及訊號連接，並協助保護晶粒、導出熱量。傳統封裝同樣可以包含多個晶粒；所謂先進封裝，通常是指採用更高密度的互連、特殊中介結構或立體堆疊，以整合多個晶粒與功能的一系列技術。

這與製程節點不同：製程主要關注晶粒內部電晶體與電路如何製造；封裝則關注晶粒如何連接、供電及散熱。兩者需要共同設計，並不是互相取代。

CoWoS、2.5D 和 3D 封裝有什麼差別？

2.5D 封裝通常將多個晶粒並排，透過中介層或局部矽橋建立高密度連接。例如，臺積電 CoWoS 技術資料說明，CoWoS 可整合系統單晶片與 HBM；不同版本採用不同的中介結構。中介層提供細密的連線，讓運算晶片與記憶體能以很寬的資料通道交換資訊。

3D 封裝與晶粒堆疊則將晶粒上下配置，並透過垂直連接交換訊號。臺積電 SoIC 是晶粒層級的 3D 堆疊技術，堆疊後的晶片也可再與其他封裝技術搭配。AMD 的 3D V-Cache 則是將快取晶粒與運算晶粒垂直整合的實例。

矽橋接是另一種連接方式。Intel 的 EMIB 在封裝基板中嵌入矽橋，連接相鄰晶粒；其 Foveros Direct 3D 則採用垂直堆疊。實際產品也可能結合水平連接與垂直堆疊。

先進封裝如何影響效能與功耗？

第一是頻寬。當運算晶片與 HBM 能透過大量密集連線同時傳輸資料，便有機會減少運算單元等待資料的時間，對記憶體頻寬需求高的 AI 與高效能運算尤其有價值。不過，工作負載若受其他因素限制，增加頻寬不一定帶來相同比例的效能提升。

第二是傳輸能耗與延遲。較短且經過最佳化的晶粒間連線，有機會降低每位元資料搬運所需能量及傳輸延遲；實際結果仍受連接電路、封裝配置和系統設計影響。第三是設計彈性：晶粒（chiplet）可把運算、輸入輸出等功能拆開，依需求採用適合的製程，再整合到同一封裝。

先進封裝有哪些限制？未來會如何發展？

堆疊與高密度整合會提高散熱、供電、製造及測試的難度。多個晶粒組裝後，任何一個關鍵元件出現問題都可能影響整個封裝，因此組裝前的晶粒測試和良率管理很重要；中介層、設備與複雜製程也可能增加成本。較大的封裝不必然更划算，必須看產量與產品需求。

臺積電在2025 年年報中指出，CoWoS 的成長受到 AI 需求帶動，並持續開發更大尺寸與光電整合技術。若記憶體頻寬和互連需求繼續增加，晶粒整合的重要性可能進一步提高；但新技術的量產時程、成本與實際效益仍須依後續公告及產品驗證判斷。

常見問題

先進封裝就是 CoWoS 嗎？

不是。CoWoS 是臺積電的先進封裝技術家族之一；先進封裝還包含其他中介層、矽橋及 3D 堆疊方案。

用了先進封裝，晶片一定比較快嗎？

不一定。封裝能改善特定連線與整合條件，但效能仍取決於晶片架構、記憶體、軟體、功耗與散熱。

HBM 為什麼常與先進封裝一起提及？

HBM 提供高頻寬記憶體，而先進封裝能在運算晶片與 HBM 之間建立密集連線，協助資料快速傳輸。