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FOCoS與VIPack

更新 2026-08-04

定義

FOCoS(Fan-Out Chip on Substrate)是 fan-out 與 substrate 結合的 2.5D 類封裝路線:先用 fan-out / RDL 把多顆 die 互連或扇出,再接到封裝基板。相對 技術_CoWoS 使用 silicon interposer 的路線,FOCoS 更偏 OSAT 可承接的 RDL / bridge / substrate 整合平台。

VIPack 是 日月光投控 / ASE 對其 advanced package platform 的品牌化總稱,涵蓋 FOCoS、FOCoS-Bridge、FOPoP、FOSiP、2.5D/3D IC 與 CPO 等技術柱。它的產業意義是:當高階 AI / HPC 封裝需求外溢時,OSAT 不只做 final test,而是往 RDL、bridge、chiplet integration 與 CPO 組裝上移。

圖解

flowchart TD
    A[Logic / chiplets] --> B[Fan-out RDL layer]
    C[HBM / memory or I/O die] --> B
    B --> D[Optional silicon bridge<br/>FOCoS-Bridge]
    D --> E[Organic substrate / ABF]
    E --> F[Board / module]

    B -. RDL fan-out .-> G[[技術_InFO與Fan-out封裝]]
    D -. local bridge concept .-> H[[技術_EMIB-T]]
    E -. high-end substrate .-> I[[技術_ABF載板]]

圖說:FOCoS 的核心是 RDL fan-out + substrate;FOCoS-Bridge 則在局部高密度互連區導入 bridge 概念,與 Intel EMIB 的設計哲學相近,但由 OSAT 平台承接。

技術原理 / 流程

  1. Die preparation / KGD:多 die 封裝必須先提高已知良品 die 的測試覆蓋。
  2. Fan-out RDL build-up:在重組晶圓或封裝層上形成多層 RDL,負責 chiplet 間 routing 與 I/O redistribution。
  3. Bridge / local interconnect(選配):在需要高密度 die-to-die 互連處加入局部 bridge,降低完整 silicon interposer 成本。
  4. Substrate attach:把 fan-out structure 接到 ABF / organic substrate,完成對外訊號與電源分配。
  5. Underfill / molding / final test:處理熱機械可靠度與高 I/O 測試。

FOCoS 三大分支:CF / CL / Bridge

FOCoS 不是單一製程,而是三條依序演進的分支。理解差異的關鍵在一句話:RDL 與晶片誰先做,以及高密度互連由誰承擔

FOCoS-CF(Chip-First)vs FOCoS-CL(Chip-Last)

比較項目 FOCoS-CF(Chip-First) FOCoS-CL(Chip-Last)
製程順序 先擺放 KGD 並封膠(molding)形成重組晶圓/面板,於 mold 與晶片表面構建 RDL 在臨時載板上做好多層 RDL,經光學與電性檢測確認無瑕疵後,把 KGD 焊接上去
RDL 線寬/線距(L/S) 約 2µm/2µm ~ 1.5µm/1.5µm 約 1.5µm/1.5µm ~ 1.0µm/1.0µm(panel-level 未來可更細)
良率風險落點 KGD 報廢風險高:RDL 微影/鍍銅失敗時,整個含多顆昂貴晶片的 mold 模組全數報廢 保護高價值晶片:先驗證 RDL 良率才貼晶片,避免因 RDL 瑕疵浪費 ASIC/GPU/HBM
翹曲(warpage)主要來源 Mold shrinkage 應力大:矽(CTE ~2.6)與 EMC(CTE ~10-20)膨脹係數失配劇烈,易造成 die shift 載板與 RDL 界面應力:需用玻璃載板(glass carrier)+應力平衡層(reverse RDL)補償金屬張力
典型定位 成本導向、die 數少、無/少 HBM 高階多 die+多顆 HBM

一句話取捨:CF 便宜但「賠晶片」,CL 貴但「賠 RDL」。當單顆 die 價值高到一定程度(AI ASIC、HBM),CL 的經濟性必然勝出——這正是 2021 年後高階應用集體轉向 CL 的原因。

FOCoS-Bridge(FOCoS-B)

  • 結構:在 fan-out RDL 層或 mold 體內,局部嵌入極小面積的高密度矽橋。矽橋區提供約 0.8µm/0.8µm 超細線寬線距,專供 die-to-die(如 ASIC↔HBM)超高頻寬傳輸;其餘訊號與供電走外圍 fan-out RDL 與 BGA 載板。
  • 設計哲學:只在「真正需要高密度」的地方用矽,其餘用便宜的有機 RDL——與 Intel EMIB 同源,但由 OSAT 平台承接。
  • FOCoS-B with TSV:在矽橋內導入 TSV,讓電源可垂直穿過矽橋向上供電,電源直流電阻降低約 72%、迴路電感降低約 50%。這解決了純被動矽橋在高功耗 AI 封裝下的電源完整性瓶頸。

世代規格與量產時程

版本 封裝尺寸上限 約當 reticle 倍數 支援 HBM 顆數 量產時程
FOCoS-CF 47.5×47.5mm ~ 70×70mm 約 1.5×~3× 0~2 顆 2016 年起商業量產
FOCoS-CL 70×70mm ~ 78×78mm 約 2×~3.5× 4~6 顆(HBM2E/HBM3) 2021 年起大規模量產
FOCoS-B(Bridge) 已驗證 70×78mm;roadmap 100×100mm ~ 120×120mm 已驗證約 2×;roadmap 4×~8× 已驗證 8 顆 HBM3/3e;roadmap 12 顆以上 HBM4 2023-2024 陸續量產;FOCoS-B w/TSV 與 panel-level 產線預計 2026-2027 放量

標準單次光罩極限約 858mm²(約 26×33mm)。

上表數字信心分級

三分支的製程順序、良率取捨、Bridge 結構概念為技術原理,可信度高。具體 L/S 數值、尺寸上限、HBM 顆數、TSV 降阻 72%/降感 50%、各版本量產年份來自 agy grounded search(2026-08-04)單一來源彙整 ASE 官方與產業媒體,未經券商報告或 ASE 原始文件二次核對,列中信心待核對;引用於投資判斷前建議向 ASE IR 或原廠技術白皮書確認。

主要客戶與應用(agy grounded search,2026-08-04,中信心待核對)

應用領域 主要客戶 說明
網通/資料中心 ASIC AVGO.US(broadcom)MRVL.US(marvell)、Cisco 400G/800G/1.6T switch ASIC(如 Broadcom Tomahawk/Jericho 系列)、optical DSP、技術_CPO 模組。網通 ASIC 晶片面積大、走線密度高,FOCoS 能大幅節省昂貴高層數有機載板成本
AI 加速器/客製 XPU AMD.US(amd)MRVL.US(marvell)(代 hyperscaler 客製)、CSP 自研晶片(AMZN.US(amazon)GOOGL.US(alphabet)META.US(meta_platforms) AMD chiplet 架構運算模組、雲端自研 AI 推論/訓練 ASIC(搭配 4/8 顆 HBM 堆疊)

與 vault 既有記載呼應:3711_日月光投控(市) 頁記載 2027 LEAP 成長以 FOCoS 為主要動能,且 FOCoS-Bridge 主要客戶為 AMD Venice CPU(2026/8 投產 10kwpm、2027 達 20kwpm,見下方「投資觀察」)。網通 ASIC 客戶群則與 供應鏈_AVGO台灣供應鏈 一致。

與 CoWoS / EMIB 的比較

技術 互連方式 優勢 困難
技術_CoWoS silicon / RDL interposer + substrate 高階 AI GPU / HBM 成熟主流 成本高、產能瓶頸、foundry turnkey 綁定強
技術_EMIB-T substrate 內嵌局部矽橋 + TSV 矽用量少,大面積封裝有成本彈性 ABF 細線寬、電源完整性、Intel 生態驗證
FOCoS / VIPack fan-out RDL + substrate,局部可加 bridge OSAT 可承接、RDL 彈性高、成本低於 full interposer RDL 良率、bridge 對位、熱與高功耗 AI 封裝驗證

FOCoS-Bridge vs Intel EMIB:矽橋埋在哪裡

兩者設計哲學相同(局部矽橋+外圍有機走線),關鍵差異在矽橋的嵌入位置,而這決定了誰掌握生態系。

比較項目 Intel EMIB / 技術_EMIB-T ASE FOCoS-Bridge
矽橋嵌入位置 嵌在有機載板內部(載板需事先開鑿 cavity 埋入矽橋) 嵌在 fan-out 封裝體/RDL 層內(矽橋與 chiplet 一同包覆在晶圓級 fan-out 結構中)
頂部對接方式 Chiplet 直接跨接至埋在載板 cavity 內的矽橋 Chiplet 接到含矽橋的 fan-out 模組,模組再整體貼合至標準 BGA 載板
TSV 垂直導通 早期 EMIB 為純被動矽橋;新一代 EMIB-T 才加入 TSV 已有 FOCoS-B with TSV 方案
生態系開放度 Intel IDM/Foundry 專屬生態系,須綁定 Intel 載板與晶圓供應鏈 OSAT 開放中立平台,可跨 foundry 整合(台積電/聯電/三星/GF 晶片皆可混搭)

投資意涵:矽橋埋在載板內(EMIB)意味載板廠是瓶頸——這正是 技術_EMIB-T 頁記載「ABF 載板生態系準備度為關鍵 checkpoint」、以及 3037_欣興(市)4062.JP(ibiden) 良率成為聯發科 TPU v9 觀察重點的原因。矽橋埋在 fan-out 體內(FOCoS-B)則把瓶頸留在 OSAT 自己手上,載板可用標準 BGA,對外部供應鏈依賴較低。這是 FOCoS-B 相對 EMIB 在供應鏈風險上的結構性優勢。

與 CoWoS-R / CoWoS-L 的競合關係

技術結構對應

ASE 路線 台積電對應路線 共同結構
FOCoS-CL CoWoS-R 均以有機 RDL interposer 全區域走線,作為矽中介層(CoWoS-S)的低成本替代
FOCoS-Bridge CoWoS-L 均為「局部矽橋(LSI / silicon bridge)+外圍 RDL」混合架構,是目前跨越 reticle 限制、整合大面積 ASIC 與 8-12 顆 HBM 的兩大主流路線

競爭面:turnkey vs 彈性

  • 台積電 CoWoS 為前後段一條龍 turnkey,最適合搭配台積電先進製程晶圓。
  • ASE FOCoS 為 OSAT 獨立平台,優勢在成本非台積電晶圓的異質整合彈性(客戶可混用不同晶圓廠製造的 chiplet)。
  • 產能溢出分流:CoWoS 產能吃緊時,AMD、Broadcom 等客戶會把非最頂級的 ASIC 或二線 AI 晶片分流至 FOCoS/FOCoS-B,形成產能替代。這是 分析_日月光LEAP上修與外溢訂單_20260713 的核心邏輯。

合作面:oS 後段委外

  • 在 CoWoS 生態系中,台積電專注前段 2.5D CoW(Chip-on-Wafer)晶圓級堆疊;後段把 CoW 模組貼合至大尺寸有機 BGA 載板的 oS(on-Substrate)製程,大量委由日月光與矽品代工。
  • 換言之,日月光同時是台積電的競爭者(FOCoS 替代 CoWoS)代工夥伴(承接 oS)——這解釋了為何 CoWoS 擴產與 FOCoS 放量對日月光同時是利多。3711_日月光投控(市) 頁記載 CTBC 將 LEAP 2026/2027 上修至 US$4.0bn/US$8.0+bn,增量即來自「oS 外包與 CP 測試訂單」,2027 則以 FOCoS 為主要成長動能
  • 第二供應源:高階客戶在設計階段即考慮架構相容性,使日月光成為 CoWoS-L 之外的第二封裝來源,達到供應鏈抗風險與產能互補。

本節的技術結構對應與競合邏輯來自 agy grounded search(2026-08-04)+vault 既有券商記載交叉整理;oS 委外與 LEAP 上修為券商報告記載(信心高),CoWoS-R/L 與 FOCoS 分支的一對一對應為技術架構推論(信心中高)。

優點

  • OSAT 平台化:日月光等封測廠可在 foundry turnkey 之外提供 chiplet 封裝選項。
  • 成本彈性:以 RDL / bridge 取代大面積 silicon interposer,降低矽面積成本。
  • 應用範圍廣:可服務 networking ASIC、AI ASIC、SiP、CPO optical engine 與多 die 封裝。
  • 與既有封測能力相鄰:final test、SLT、burn-in、socket / handler 與封裝組裝能力可連動。

缺點 / 困難點

困難 說明
RDL 線寬 / 線距 高頻寬 chiplet 需要更細 RDL,製程難度與缺陷檢測上升
Bridge 對位 局部 bridge 需要高精度 placement 與良率控制
ABF 載板協同 高功耗封裝仍依賴低翹曲、高層數、低損耗 substrate
客戶設計導入 AI GPU / ASIC 多半先綁定 foundry packaging design rule,OSAT 替代需重新驗證
熱與可靠度 大封裝 underfill、warpage、thermal cycling 是量產門檻

關鍵廠商

廠商 角色
3711_日月光投控(市) VIPack / FOCoS / advanced SiP / CPO 封裝平台主導
2330_台積電(市) CoWoS / InFO / SoIC 主流 foundry packaging 對照平台
Amkor / JCET 國際 OSAT fan-out / 2.5D 封裝競爭者,分別有 SWIFT/SLIM、XDFOI 等平台
ABF 載板廠 高階 substrate 決定 FOCoS / bridge 封裝上限

技術演進時程

時間 事件
2010s-2020s Fan-out 與 substrate 結合成為 OSAT advanced packaging 主軸
2016 FOCoS-CF(Chip-First)開始商業化量產
2021 FOCoS-CL(Chip-Last)進入大規模量產,支援 4-6 顆 HBM2E/HBM3
2023-2024 FOCoS-B(Bridge)陸續量產,已驗證 70×78mm/8 顆 HBM3/3e
2024-2026 AI/HPC chiplet 與 networking ASIC 推動 RDL / bridge / substrate 需求
2026-08 FOCoS-Bridge 主力客戶 AMD Venice CPU 投產 10kwpm(使用者自估,見「投資觀察」)
2026-2027 FOCoS-B with TSV 與 panel-level 產線預計全面放量;roadmap 指向 100×100mm 以上、12 顆以上 HBM4
2026-2028 CoWoS 產能吃緊與 cost-down 需求,使 FOCoS / VIPack 類 OSAT 平台具備外溢機會
2027 日月光 LEAP 成長以 FOCoS 為主要動能(CTBC 估 LEAP US$8.0bn+)

投資觀察

  • 追蹤日月光 advanced packaging capex、FOCoS 客戶認證、CPO 封裝與測試量產節點。
  • 若 CoWoS-R / CoWoS-L 或 EMIB-T 類 bridge 架構滲透,RDL、ABF、AOI / X-ray / CT、SLT 測試會同步受惠。
  • FOCoS / VIPack 的核心風險是高階 AI 主流仍由 foundry turnkey 主導,OSAT 能吃到的份額取決於客戶 dual sourcing 與封裝設計可攜性。
  • FOCoS-Bridge 產能爬坡(使用者自估,2026-07-13):主要客戶為 AMD Venice CPU,2026/8 投產 10kwpm,2027 達 20kwpm;以自有 full-process CoWoS 每片約 US$6,500 回推,20kwpm 滿載對應年營收約 US$1.6bn。伺服器+Client 營收自 US$0.28bn(2026)估跳增近七倍至 US$1.9bn(2027),為 日月光 2027 LEAP 最大單一增量來源。來源:報告_自整理_日月光3711深度分析_20260713(thesis,中信心,待驗證)。

來源

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