聯電攜手愛普搶進AI伺服器供電市場!主攻先進封裝矽電容整合

晶圓代工廠聯電與記憶體架構設計商愛普宣布展開合作,結合深溝槽電容(DTC)製造技術與矽電容設計能力,共同拓展 AI 伺服器與先進封裝的電源整合市場。雙方合作開發的客製化產品已於本季完成首波投片與初步功能驗證,隨後將進入系統效能與可靠度的測試階段。

結合兩大專長 打造晶片級電源解決方案

隨著人工智慧(AI)與高效能運算(HPC)晶片運算能力大幅升級,資料中心的電源管理架構正面臨嚴苛挑戰。為了滿足高功耗 AI 晶片的需求,電力傳輸架構必須減少傳輸過程中的電能損耗,並保持高度電壓穩定性。

在此次合作模式中,聯電主要提供深溝槽電容技術與晶圓製造服務,愛普則負責客製化矽電容的設計與系統整合。雙方已順利完成第二代分離式矽電容(S-SiCap Gen2D)的投片及初步驗證,下一階段將針對封裝基板內的電容配置進行完整測試,以支援不同電容量與工作電壓的需求。

此外,雙方也正研究將此項技術進一步延伸至矽中介層嵌入式電容、基板底面電容等領域。聯電除了提供分離式與嵌入式矽電容外,亦同步布局內部電壓調節器等主動元件,期望建立全方位的晶片級供電解決方案。

這代表什麼

這項合作凸顯了 AI 伺服器硬體競爭焦點正從單純的「運算效能」擴展至「整體供電效率與散熱管理」。對於台灣半導體產業與相關企業而言,這項技術發展具有以下幾點重要意義:

  • 供電架構垂直整合成為新趨勢:過去電源管理主要依賴主機板層級的電路設計,但隨著 AI 晶片功耗激增,電力傳輸的路徑越長,產生的熱能與電能損耗就越高。將電容等元件直接嵌入封裝基板或中介層,能有效縮短供電距離,這是先進封裝不可或缺的技術突破。
  • 成熟製程尋得高附加價值轉型路線:聯電身為成熟製程代工大廠,透過將特殊製程(如深溝槽電容)與先進封裝整合,能避免單純價格競爭,在 AI 浪潮中開闢高毛利的特殊應用市場。
  • 一站式服務加速客戶產品導入:設計廠愛普與晶圓代工廠結盟後,能夠為客戶提供從電容架構設計到晶圓製造的完整解決方案,有助於縮短客戶開發 AI 伺服器晶片的上市時間。

背景補充

要理解這次合作的技術關鍵,需要認識傳統電源元件與先進封裝架構的演進:

矽電容與深溝槽電容(DTC):傳統電路板多採用積層陶瓷電容(MLCC)來穩定電壓,但 MLCC 體積較大且耐高溫能力有限。矽電容(Silicon Capacitor)以矽晶圓為基底製作,具備極薄、耐高溫、高頻特性佳等優點;而深溝槽電容技術則是利用在矽晶圓上刻出深度溝槽結構,大幅增加表面積,從而能在極小的晶片面積內實現高密度的電容儲能。

先進封裝與異質整合:隨著摩爾定律放緩,將處理器、記憶體與電源管理元件封裝在同一顆晶片模組內的「異質整合」成為主流。其中「矽中介層」與「封裝基板」是連結不同晶片單元的重要橋樑。將供電元件直接埋入中介層或基板下方,即可實現更緊湊、效率更高的晶片級電源網路。

常見問題

聯電與愛普合作的核心技術是什麼?

雙方結合了聯電的深溝槽電容(DTC)晶圓製造技術,以及愛普的客製化矽電容設計能力,共同開發嵌入於封裝基板與中介層的電源整合方案。

為什麼 AI 伺服器需要改用矽電容?

AI 晶片功耗極高,傳統電路板電容傳輸路徑過長且損耗大;矽電容體積輕薄且耐高溫,可直接嵌入先進封裝中,貼近晶片供電以提升穩定度。

這次合作對聯電與愛普有何效益?

聯電可透過特殊製程切入先進封裝與 AI 伺服器供應鏈,拓展高毛利業務;愛普則能運用聯電的製造資源,提供客戶從設計到晶圓代工的一站式服務。