台積電觀察到未來行動通訊裝置將可能會有強勁需求，投入大量資源進行32/28奈米(nm)先進製程研發與產能擴充，順利搭上2009年行動通訊需求熱潮，公司營收年年創新高。從圖1的全球各大IC製造廠商資本支出趨勢可發現，台積電是少數在2008～2009年資本支出仍成長的IC製造商。
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| 工研院IEK研究員蕭凱木 |
目前行動通訊裝置是先進製程IC產品最主要的出海口，在行動通訊所使用的相關IC產品(圖2)中，需要最先進製程技術的產品為應用處理器(AP)與基頻晶片(BB)等。其中在封裝技術的發展，有許多廠商為求效能的極致，希望使用立體式封裝技術，如2.5D或是三維(3D)IC，將AP與動態隨機存取記憶體(DRAM)堆疊起來，以期增加彼此之間的通訊頻寬與降低元件尺寸等功效，雖然目前相關產品規模還不大，但IC製造或是封裝的技術，仍不斷地向前推進、蓬勃發展。
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| 資料來源：各公司；工研院IEK整理分析(12/2013) 圖1 全球各大IC製造廠商資本支出趨勢 |
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| 資料來源：工研院IEK分析(12/2013) 圖2 行動通訊裝置內IC產品與製程節點 |
但為追求終端產品效能的極致，不斷投入資源進行先進製程的開發以及資本支出，未來是否可滿足市場真正的需求，值得持續觀察。本文將藉由現今終端消費產品發展，探討先進製程、封裝未來的角色與市場定位，從不同觀點思考台灣IC產業未來。
平價高規浪潮 席捲行動通訊市場
目前中國大陸已成為全球最大的智慧型手持裝置市場，近期智慧型手機的出貨量仍在上升，占所有手機出貨比例約70%，未來前景持續看漲。市場上主要的領導廠商為三星(Samsung)，但中國本土品牌近年的成長趨勢已不容小覷，加上中低價位的智慧型手機不斷蠶食鯨吞高階智慧型手機市場，驅使智慧型手機的平均銷售價格(ASP)不斷下降(圖3)。
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| 資料來源：Morgan Stanley(12/2013) 圖3 大陸智慧型手機平均銷售價格趨勢 |
雖然價格不斷下降，但是過去便宜沒好貨的觀念，在現今智慧型手機的發展，並不能畫上等號，反而是進化成所謂的「平價高規」；許多大陸當地品牌的中低價位智慧型手機，規格與國際品牌旗艦機種相比毫不遜色，但是價格卻具有強大的競爭力，知名品牌如華為、小米、魅族等。
終端產品價格不斷下降，代表產品已進入成熟期，上游IC製造廠商勢必面臨不小的利潤壓力，而且，消費者真正需要的是一支高效能的裝置？或是希望滿足其他仍未被滿足的需求？這個問題對於廠商未來的策略制定或是發展方向非常重要，因此，本文將藉由蘋果(Apple)2013年底發表的新產品iPad Air與iPhone 5s，預測與剖析未來IC先進製造技術的發展藍圖。
蘋果產品並未帶動先進製程需求
先進製程多半是應用在最先進的IC產品，如現場可編程閘陣列(FPGA)、應用處理器、記憶體或是異質產品的結合等等，主要使用於最新的終端消費產品，例如智慧手持裝置的旗艦機種。以2013年10月推出的iPad Air為例，其與上一代最大的差別如搭載64位元A7處理器、M7協同處理器、厚度縮減為7.5毫米(mm)，比前一代iPad輕20%等。
蘋果新款的A7處理器比較重要的是64位元的架構，對廣大的軟體開發者宣示了未來蘋果所計畫的方向，並昭告世人蘋果將全力發展軟體應用，未來行動通訊裝置將會使用更大容量的記憶體，以滿足軟體需求，模糊智慧型手機、平板與個人電腦的界限，企圖威脅英特爾(Intel)與微軟(Microsoft)盤踞已久的個人電腦(PC)市場。
iPad Air的進步著實令人驚豔，但從以上的敘述看來，蘋果未來的發展藍圖與過去最大的不同在於，產品的極致硬體效能已不是首要重點，反而是投入大量資源，加強使用者體驗與軟體的開發，換言之，蘋果產品與先進IC製造技術的關係，將從原先的休戚與共，慢慢地漸行漸遠。
圖4為iPad Air在應用處理器與記憶體部分的拆解圖，紅色框為A7應用處理器、橘色框LPDDR3 DRAM。因平板電腦的體積較智慧型手機為大，故應用處理器與記憶體並未使用任何先進的封裝方式進行整合，主要理由應是為了降低機器厚度與節省成本。
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| 資料來源：IFIXIT(10/2013) 圖4 iPad Air拆解(IC元件部份) |
另外，觀察iPhone 5s，圖5為iPhone 5s的A7應用處理器與記憶的側面圖，因智慧型手機內部體積有限，故使用PoP(Package On Package)堆疊方式。其中記憶體使用Core-less細線距球閘陣列封裝(Fine-pitch Ball Grid Array, FBGA)的封裝；應用處理器則使用C4 Bump(5-100μm)與2-2-2基板進行封裝；使用以上兩種封裝方式，加上PoP堆疊，是為降低IC元件尺寸，有效利用iPhone 5s內部體積。不難發現的是，即便是iPhone 5s這麼具有指標性的產品，也並未使用昂貴的2.5D/3D IC立體式堆疊。
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| 資料來源：Ad-STAC Forum(12/2013) 圖5 iPhone 5s應用處理器的封裝方式 |
未來iPhone使用較大尺寸的螢幕，應是擋不住的趨勢，機身內部的面積將會因此而增加，下一世代的iPhone是否仍會因為厚度降低，而採用與iPad Air相同的技術封裝應用處理器與記憶體，值得持續觀察。
iPhone 5s與iPad Air與上一代產品的差異，主要是應用處理器的效能與64位元架構，蘋果等同於昭告全球軟體開發業者，可開始進行較複雜的軟體開發，但在硬體上的改進則相對較少。未來蘋果產品的規畫藍圖，應會著重於使用者體驗，顛覆消費者對3C產品既定的印象。
