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矽電容

更新 2026-06-24

定義

矽電容(Si-Cap / Silicon Capacitor)是利用半導體製程在矽基板上製作的高密度被動電容,可作為 IPD(Integrated Passive Device)放入先進封裝,用於改善高速 AI ASIC / HBM 封裝的電源完整性與訊號完整性。

在 AI 加速器封裝中,矽電容的投資重點不是傳統被動元件顆數,而是先進封裝把更多去耦、穩壓與高頻雜訊抑制功能推進封裝內,讓成熟 DRAM / 記憶體製程重新成為高價值元件產能。

圖解

flowchart LR
  TPU[AI ASIC / TPU] --> PKG[EMIB-T / CoWoS 封裝]
  HBM[HBM / HBM4E] --> PKG
  SICAP[Si-Cap / IPD 矽電容] --> PKG
  PKG --> SI[改善 power integrity / signal integrity]

  AP[愛普<br/>S-SiCap 設計] --> SICAP
  PSMC[力積電<br/>晶圓代工] --> SICAP
  SEMCO[SEMCO<br/>Si-Cap 供應] --> SICAP
  WBD[華邦電<br/>潛在 legacy DRAM 產能] -. 可能合作 .-> SEMCO

圖說:Morgan Stanley 2026-05-21 報告指出,SEMCO 大額 Si-Cap 合約可能主要供應下一代 TPU 的 EMIB-T;legacy DRAM 製程適合 Si-Cap 製造,因此台灣 DRAM / 記憶體代工產能也可能被重新評價。

技術原理

  • 高密度去耦:矽製程可在小面積內提供高電容密度,放在封裝內縮短電源迴路,降低高速切換造成的電壓雜訊。
  • 封裝內 IPD:可整合在 ABF / silicon bridge / interposer 相關結構附近,服務 ASIC、HBM、I/O die 的電源與訊號需求。
  • 成熟 DRAM 製程可轉用:MS 指出 legacy DRAM process 適合 Si-Cap fabrication,代表舊型記憶體製程不只受記憶體循環影響,也可能轉向 AI 先進封裝被動元件。
  • 長約化:Si-Cap 供給呈寡占,MS 認為客戶更可能與供應商簽長約,以鎖定 2027-2028 產能。

關鍵參數 / 判斷指標

指標 意義 觀察重點
封裝導入位置 決定 ASP 與驗證門檻 EMIB-T、CoWoS、interposer / landside capacitor
電容密度 / ESR / ESL 影響高頻去耦能力 是否滿足 TPU / HBM4E 高速封裝
製程來源 決定供給彈性 legacy DRAM、成熟節點晶圓代工
長約金額與期間 反映客戶鎖產能意願 SEMCO W1.5 兆、2027-2028 合約
供需缺口 判斷短期競爭是否壓垮價格 MS 估 non-TSM Si-Cap 2026 / 2027 / 2028 短缺 57% / 16% / 11%

關鍵廠商

環節 廠商 角色
Si-Cap / IPD 設計 6531_愛普(市) S-SiCap、LSC、IPD;由力積電代工,切入 EMIB / CoWoS 題材
晶圓代工 6770_力積電(市) AP Memory S-SiCap 代工;MS 估 2026 / 2027 / 2028 占營收 3% / 5% / 9%。法說:以 DRAM 溝槽式/堆疊式技術產矽電容,電容密度達傳統邏輯廠數百倍;美系大客戶驗證 2 年出貨,單月破 1,000 片、備妥月 8,000–10,000 片產能;Interposer 內建客製 IPD >月 2,000 片供不應求,擴產初期目標月 5,000–6,000 片(活動_力積電法說_2026Q1_20260630
Si-Cap 供應 009150.KR(semco) MS 報告提及 W1.5 兆 Si-Cap 長約,可能供應下一代 TPU EMIB-T
潛在 legacy DRAM 產能 2344_華邦電(市) MS 認為 PSMC 產能滿載下,華邦電可能成為 SEMCO 潛在合作夥伴
IPD 後段封測 / 切割捲帶 8162_微矽電子(創) 超薄晶圓薄化、切割、挑揀、捲帶;承接日系 IPD 客戶後段,後段(非前段測試)為真正產能瓶頸

應用場景

  • Google / hyperscaler TPU 或客製 ASIC 封裝
  • EMIB-T / CoWoS 等先進封裝內去耦與 IPD
  • HBM4E 與高速 I/O 供電完整性
  • AI GPU / HPC 封裝中的 landside capacitor、interposer capacitor 與 embedded IPD
  • iVR 整合式電壓調節(近端供電):矽電容作為 iVR 內的關鍵去耦 / 儲能被動元件。AI 晶片瓦數攀升使傳統板上長距離供電耗損過大,業界把電壓調節拉進封裝、供電網路靠近運算核心,帶動封裝內矽電容需求。CSP 端 2-3 家 validation 規格中,傳 SEMCO(三星電機) 搶到部分 share;屬技術導入期(放量約需 2-3 年),長期受惠 背面供電 與立體堆疊趨勢(來源 memo_愛普矽電容_iVR供電架構_20260610)。

技術瓶頸 / 風險

  • Si-Cap 需求雖快速放大,但不同客戶與封裝平台採用的規格、位置與供應商可能不同,台廠不一定直接吃到 SEMCO 合約。
  • SEMCO 合約會引入競爭,但 MS 認為仍需設備採購、substrate vendor / EMIB / end customer qualification,因此短期不宜直接假設愛普市占快速流失。
  • 若 PSMC 產能滿載,台灣第二供應來源需要通過客戶與 SEMCO 驗證,時程與營收占比仍待確認。
  • 矽電容與一般 MLCC / PCB 電容功能部分重疊,但封裝內 IPD 的設計認證時間長,不宜用傳統被動元件週期直接外推。
  • 後段封測為產能瓶頸:矽電容單片晶圓顆粒極大(8 吋 / 12 吋單片達 9 萬多顆),切割、挑揀與捲帶(後段)才是真正產能瓶頸,而非前段測試(可用並測壓縮時間);後段設備交期長達 8–10 個月,恐難及時滿足爆發性需求(8162_微矽電子(創)活動_8162_微矽電子_法說memo_20260617)。

相關技術

來源

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