《路透社》11 月 16 日報導，美國半導體設備製造商應用材料（Applied Materials，以下簡稱應材）可能因逃避出口限制透過韓國向中國中芯出貨而受到司法部調查，知情人士指出，這批設備涉及數億美元。消息傳出後，應材的股價大跌 7.3%。除了半導體設備之外，《彭博社》也報導，美中的半導體戰也漸擴及「先進封裝」（Advanced Packaging）領域。
（圖／路透社／中央社）
先進晶片與半導體製造設備 美國國安考量限制出口中國
美國出於國安考量，限制向中國出口先進晶片和半導體製造設備，司法部和商務部也於 2023 年稍早成立特別工作小組，調查和起訴違反出口管制的刑事犯罪行為。這些舉措其用意是在阻止美國的技術被中國用在增強軍事能力。
應材因違反出口管制遭調查的消息傳出後表示，已收到麻州美國檢察官辦公室的傳票，要求提供有關向某些中國客戶出貨的資訊。
波士頓美國檢察官辦公室說：「我們不確認，也不否認調查。」《路透社》則指出，應材在麻州生產半導體設備，然後多次將設備運往韓國的子公司。知情人士稱，這些設備再從韓國被運往中國中芯，出貨時間是 2021 年和 2022 年，但是美國商務部 2020 年 12 月就將中芯列入實體清單了。
（圖／SMIC Homepage）
此外，《路透社》曾於 2021 年 3 月報導，美國政府在批准應材等公司向中芯出售產品許可的進度緩慢，應材在 2023 年 8 月向美國證券交易委員會提交的文件中表示：「此事（指批准許可一事）存有不確定性，我們無法預測結果，也無法合理估計與此事相關的一系列損失或罰則（如有的話）。」此文件提及應材曾於 2022 年收到跟某些中國客戶有關的傳票。
美中晶片戰擴及「先進封裝」
美國政府透過雙管齊下的方式來限制中國的高科技進步，不僅限制中國獲得尖端晶片，同時也挹注半導體的在地生產。
除此之外，《彭博社》報導，美國將進一步加大壓力，將限制擴展到先進的晶片封裝製程。隨著先進封裝迅速成為全球晶片戰的新戰線，一些專家認為這個領域的限制早該出現了。不過，到目前為止，美國政府一直把重點放在補貼上，以將晶片製造帶回美國。
對此，共和黨聯邦眾議員奧伯諾爾特（Jay Obernolte）說：「我們不能忽視封裝，因為缺一不可（意指晶片設計、製造、封裝三大領域缺一不可）。如果封裝仍然在海外，那麼即使我們 100% 的晶片製造都在國內，那也沒用。」
根據研調機構國際數據資訊（IDC）的 2022 年封裝測試市占率數據，台灣的日月光為 27.6% 居第一，總部在美國的艾克爾（Amkor）15.9% 為第二，中國長電科技在封裝的市佔率為 11.3% 居第三， 第四也是中國的通富微電子的 7.1%，第五是台灣力成 6.5%。第六到第十總計為 11.8%，其他封裝廠佔 19.9%。整體而言，台灣廠商佔比略多於 50%，中國廠商約 20%，美國約 16%。
一般認為，封裝、測試跟設計和製造比起來，附加價值較低。然而，隨著新技術使晶片能夠組合、堆疊並增強性能，而且晶片複雜程度正在迅速拉高，這讓封裝技術變成是一個新挑戰，同時在整個供應鏈中的價值也水漲船高。
但光先進封裝無法馬上讓中國在半導體領域超越美國，但是先進封裝技術的躍進，可以讓中國透過將不同功用的晶片更有效率地組織起來，進而有機會做出更快、更便宜的運算系統。
在這種理想情況下，中國可以將最新的晶片技術（這種技術昂貴且產出數量有限）保留在晶片最重要的部分，同時搭配較舊、較便宜的晶片來管理電源系統和感測設備，來讓整套系統運作起來比過去更有效率。
人工智慧的高功率晶片 先進封裝不可或缺
彭博產業研究（Bloomberg Intelligence）分析師查爾斯．岑（Charles Shum）表示，先進封裝是一個「關鍵的解決方案」，他說：「它不僅提高了晶片處理速度，而且最重要的是能夠實現讓各種類型的晶片無縫整合。其結果會重塑半導體製造格局。」
而中國長期以來一直將半導體封裝技術作為戰略重點，2015 年宣布的「中國製造 2025」計畫中即有這項領域。法國智庫蒙田研究所（Institut Montaigne）國際研究主任杜懋之（Mathieu Duchatel）說：「對中國來說，繞過技術轉移限制的一種方法是先進封裝。」
現在美國已經認識到這一點，商務部長雷蒙多（Gina Raimondo）9 月 19 日在眾議院聽證會時曾提及先進封裝，他認為美國需要提高自己的先進封裝能力，因為晶片做得這麼小，這意味著所有關鍵的東西都「包裝」在裡面。
人工智慧所需的高功率晶片就需要先進封裝，例如輝達的的人工智慧晶片的生產節點之一就是 CoWoS 先進封裝堆疊技術，也就是把晶片堆疊起來，再封裝於基板上（Chip on Wafer on Substrate）。
（圖／網路）
CoWoS 先進封裝的產能，是人工智慧晶片的供應瓶頸，雖然台積電在這項技術上已經研究了 12 年，但它只是 2023 年才開始興起的應用。不止台積電迅速擴充產能，美光也正在印度建價值 27.5 億美元的後端工廠，而英特爾也要在波蘭建造價值 46 億美元的封測廠，並在馬來西亞投資約 70 億美元用於先進封裝。韓國 SK 海力士 2022 年表示，計畫投資 150 億美元在美國興建封裝廠。
英特爾執行長執行長季辛格（Pat Gelsinger）說：「現在在封裝領域有一些非常獨特的技術，如今從事人工智慧晶片工作的人都會說，哇，這就是我提升人工智慧晶片能力的方案。」全球管理顧問巨擘麥肯錫公司（McKinsey）也認為，資料中心、人工智慧加速器和消費性電子產品的高性能晶片會創造出對先進封裝技術的需求。
中國封裝服務具有全球影響力 加大投入小晶片封裝量產
傑富瑞集團（Jefferies）晶片分析師利帕西斯（Mark Lipacis）和 Vedvati Shrotre 也在報告中提到，預計使用先進封裝的晶片出貨量將在未來 18 個月內增加 10 倍，但如果它成為智慧型手機的標準配置，這一數字可能會飆升至 100 倍，先進封裝技術會是產業的結構性變革。
過去幾十年來，晶片不斷地縮小、性能不斷提高，但摩爾定律（晶片上的電晶體數量大約每兩年就會增加一倍）即將遇到物理極限，研發生產成本飆升，因此許多晶片公司不再將越來越小的元件塞到一塊矽片上，而是利用模組化方案將多個「小晶片」（chiplets）緊密封裝在同一個元件中來提高效能，也稱為小晶片整合技術。
這也造就了荷蘭的封裝設備商 Besi 在過去 12 個月內其價值翻了一倍，達到約 98 億美元。中國公司也紛紛湧入該領域。中國三大封測廠長電科技、通富微電和華天科技也在力拚小晶片封裝量產能力。
（圖／SEMI）
不過，美國商務部目前的策略是專注於限制中國半導體產業前端的發展（設計與製造），理由是限制組裝、測試和封裝會擾亂供應鏈，而不會降低國家安全風險。美國商務部國家標準與技術研究所 9 月曾表示，中國的封測服務現在在全球供應鏈中有著關鍵的影響力，無法輕易被取代。
這意味著，美國吸引台積電和三星電子等公司在亞利桑那州和德州設尖端晶片工廠並無法確保自力更生，因為目前封裝產能不足導致這些工廠生產的先進晶圓需要運往亞洲封測，例如台灣。IBM 全球企業系統開發副總裁 Jack Hergenrother 認為，先進封裝的資金投入是相對被忽視的，政府的撥款應該增加一倍，以刺激美國封裝產能能達全球總量的 10-15%，最好在 10 年內達到 25%，以確保供應鏈的安全。他說：「在北美建立一個先進封裝中心非常重要。」
參考新聞連結：
2023/11/17 Reuters Exclusive: Applied Materials under US criminal probe for shipments to China’s SMIC
2023/11/21 Bloomberg A New Front Is Opening Up in the US-China Conflict Over Chips
2023/10/02 IDC Geopolitical Shifts Reshape Semiconductor Landscape, Taiwan’s Foundry, Assembly and Test Shares to Drop to 43% and 47%, Respectively, in 2027, IDC Finds
2023/08/01 Electronics Weekly OSAT market set to fall 13.3% in 2023
2023/03/20 中央社 中國3大封測廠拚小晶片量產 台廠早卡位攻AI晶片
