AI 晶片需求升溫,ABF 載板供應吃緊,買家付費預約產能至 2028 年

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AI Chip Growth Tightens ABF Substrate Supply as Buyers Pay to Reserve Capacity Through 2028

AI 晶片下方的供應短缺

欣興董事長曾子章於 2026 年 10 月 20 日在 TPCA Show 警告,部分製造先進晶片載板所需的設備,交期已長達 30 個月;某些關鍵材料的供應量在 2027 年可能比需求少約 20%。他的警告說明,人工智慧基礎設施建置競賽已不只涉及處理器與記憶體,也延伸到下方複雜精密的電路基板。

目錄
  1. AI 晶片下方的供應短缺
  2. 為何每顆加速器都需要更多載板
  3. 供需缺口可能擴大到什麼程度?
  4. 設備齊全的工廠也可能受材料限制
  5. 設備交期拉長擴產時程
  6. 客戶付費確保產能
  7. 數十億美元新投資的去向
  8. 良率提升與增添設備同樣重要
  9. 玻璃與陶瓷是長期選項
  10. 值得關注的時程與經濟效益
  11. 重點整理

輝達透過產能預約協議,支持台灣欣興擴充載板產能。新增產能預計於 2027 年第二季開始投產,並在 2028 年年中左右達到規劃中的滿載產能。輝達也與日本揖斐電及南韓三星電機合作,目標是在三年內將服務其產品的載板產能提高至目前的 2.5 倍。

ABF 載板將處理器微小的電氣接點連接到下方尺寸大得多的電路板。更大型的 AI 晶片需要尺寸更大的載板,並採用更多布線層。因此,即使製造商尚未增加出貨晶片數量,每個封裝也會占用更多工廠時間與材料。

摩根大通預測,2026 至 2028 年 ABF 年需求成長率分別為 34%、39% 和 40%,但產能增幅約為 9% 至 12%。買家正以更長期的合約、預付款及支持新廠等方式因應。能確保取得材料,並穩定製造這類高難度產品的供應商,議價能力也隨之提升。

為何每顆加速器都需要更多載板

AI 加速器日益採用多顆運算晶片,並將高頻寬記憶體(HBM)堆疊在同一個封裝內。載板必須在更大的組裝體中傳遞電氣訊號並分配電力。可以把它想成城市逐漸擴大時,所需土地更多、樓層也更多的道路網絡。

尺寸為 110 乘 110 毫米的載板,面積是 55 乘 55 毫米載板的四倍:前者為 12,100 平方毫米,後者為 3,025 平方毫米。增加布線層數又會加重製造負擔。生產商必須反覆施作絕緣膜、形成微小連接並製作銅線路,且每一層都須與其他層精準對位。

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摩根大通的估算呈現了上述因素的綜合影響。輝達 Hopper 世代採用的載板面積為 3,190 平方毫米,共 12 層;其模型中的後續 Feynman 世代,載板面積約達 18,000 平方毫米,共 24 層。以面積乘以層數計算,Hopper 為 38,280 平方毫米,Feynman 則為 432,000 平方毫米,這項加工工作量指標約增加 11.3 倍。

揖斐電的路線圖也顯示載板尺寸逐步擴大:2026 年為 90 乘 90 毫米,2028 年為 110 乘 110 毫米,2030 年起則為 130 乘 130 毫米或更大。這些都是開發目標,實際商業化產量仍取決於製造進度與客戶認證。

供需缺口可能擴大到什麼程度?

摩根大通根據納入製造複雜度的模型估算,全球 ABF 需求將從 2025 年的 11.308 兆平方毫米增至 2028 年的 29.565 兆平方毫米,約為 2025 年水準的 2.6 倍。

該行預測,產能利用率將於 2027 年超過 100%,並在 2028 年接近 130%。實際而言,預估利用率達 130%,代表客戶每 100 單位可用產能,約需要 130 單位產量。工廠將面臨無法全數履行的訂單,買家只能接受延遲、尋找其他供應商或調整生產計畫。

其他預測則估計,ABF 供應短缺約占需求的 10%,2026 年下半年為 21%,2027 年為 21%,2028 年則超過 40%。高盛估計,2027 年和 2028 年的供需缺口分別為 34% 和 51%。各項估算採用不同的需求假設與缺口衡量方式,但共同指出,規劃中的擴產難以跟上需求成長。

AI 伺服器與高速交換器是需求變化的主要來源。摩根大通預測,這兩類產品占全球 ABF 需求的比重,將從 2024 年的 26% 升至 2028 年的 73%。傳統伺服器需求成長較慢,消費性電子產品的用量則仍低於 2024 年水準。

設備齊全的工廠也可能受材料限制

味之素供應全球估計至少 95% 的 ABF 絕緣膜。載板製造商會在銅線路層之間施作這種薄膜,因此它是不同競爭供應商都會使用的共同材料。

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味之素的薄膜產線在 2026 年第二季已滿載運作,月產量約 200 萬平方公尺。該公司於 5 月通知客戶,價格將從第三季起調漲約 30%。據報導,對中國的出貨量也減少 30%,為原本就高度集中的供應鏈再添一道區域性限制。

低熱膨脹係數玻璃纖維布也是另一項瓶頸。熱膨脹係數用來衡量材料受熱後膨脹的程度。膨脹較少的材料有助大型載板在處理器升溫與降溫時維持平整。

摩根大通估計,欣興取得日本供應商日東紡 T-glass 配額的 35% 至 40%,揖斐電則取得 30% 至 35%。較小型供應商合計約取得 25% 至 33%。即使公司有廠房空間並已裝設機器,這些配額仍可能決定其先進產品的交貨量。

曾子章預測,2027 年某些關鍵材料可能出現 20% 缺口,其中包括低熱膨脹玻璃纖維布、銅箔基板與 ABF 材料。台灣電路板協會也指出,低熱膨脹玻璃纖維布供應有限是一項制約因素,因為新材料廠需要時間才能開始生產並提高產量。

設備交期拉長擴產時程

欣興董事長表示,超過 80% 的設備交期已拉長,其中約五分之一的設備交期約為過去的兩倍。部分關鍵機台最長須等待 30 個月。

因此,蓋好工廠只是擴產的其中一個階段。製造商還需要設備、材料、受訓員工及客戶認證。客戶認證是指證明生產線能持續製造符合客戶電氣、機械與可靠度要求的載板。

摩根大通對設備的分析也指出類似的延遲。用來形成微小布線圖案的載板微影設備,在 2025 年表現疲弱後,訂單將於 2026 年回升。這波復甦期間訂購的設備,預計要到 2027 年或之後才能形成通過認證的商業產量。

欣興已嘗試提早協調相關時程。曾子章表示,團隊自 2025 年初起便與供應商分享擴產計畫,有時也邀客戶及客戶的客戶參與。雙方進行十多次交流,協助供應商了解未來需求;部分供應商已於 2026 年開始增加供應量。

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客戶付費確保產能

輝達、超微及雲端服務供應商正尋求延續至 2028 年的合約,部分客戶也要求供應商為 2029 年和 2030 年規劃產能。合作方式包括預付設備款、將機台交由製造商使用,以及分攤建廠費用。

產能預約費可在新增產線尚未就緒前,為供應商提供財務支持;買家則能確保取得約定的未來產量。這項安排協助製造商承諾投入高額擴產,尤其是產業先前的投資潮曾導致 2023 至 2025 年價格疲弱。

業界估計,與英特爾、輝達及超微相關的載板承諾金額約為 50 億美元,即新台幣 1,629 億元。英特爾估計占 30 億美元,輝達與超微則各約 10 億美元。這些估算提及的公司均拒絕討論個別客戶安排,確切訂金與合約條款也尚未公開。

英特爾執行長陳立武表示,數家客戶已預付款項,協助確保載板與產能。景碩表示已簽訂為期三至五年的供貨協議,但目前涵蓋的業務占比相對小。相較於單純預約現有工廠產能,該公司更希望客戶協助為擴產提供資金。

數十億美元新投資的去向

欣興年度資本支出預算在追加新台幣 197 億元後,從新台幣 340 億元提高至 537 億元。公司另新增新台幣 176 億元的長交期設備訂單。這些設備訂單是另一項採購承諾,應與公司的建廠及生產時程一併考量。

揖斐電計畫於 2026 至 2028 財年投資 5,000 億日圓,目標是將 AI 伺服器載板產能提高至 2024 年的 2.8 倍。三星電機正投入 12 億美元擴充 ABF 產能,目標於 2027 年第三季開始量產。

三星電機也與輝達簽訂多年期協議,將在南韓世宗與釜山設置專用產線,預定於 2026 年開始交貨。協議涵蓋運算晶片組與網路交換器。雙方均未公布投資金額或成本分攤方式。

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景碩已核准新台幣 235 億元用於擴充產能與設備,包括計畫於 2026 年支出新台幣 80 億元,其中 60 億元用於 ABF。之後,該公司另追加一項新台幣 196 億元的專案預算。南亞電路板計畫興建新台幣 468 億元的新廠,生產大尺寸、多層載板。

景碩目標在 2029 年前,將 ABF 每季產能從約 4,000 萬顆提高至 8,000 萬顆。公司已備妥相關土地,但表示若要進一步擴產,還需要其他基地。臻鼎旗下先進互連計畫在 2030 年前,將其深圳廠房增至七棟以上。

良率提升與增添設備同樣重要

大型載板較難維持平整。銅、樹脂、玻璃補強材料與矽在溫度變化時膨脹程度不同,可能導致翹曲、增加微小布線層對位難度,並降低成品通過檢驗的比例。

良率就是通過檢驗的比例。良率為 60% 的產線,每處理 100 個單位可產出 60 個合格品。提高良率可在不興建全新工廠的情況下增加可用供應量,但設備仍須花時間處理最終未能通過檢驗的產品。

業界估計,英特爾 EMIB 封裝所用載板的良率約為 45%,供應商目標是在 2026 年第四季提高至 50%,並於 2027 年第一季達到 60%。EMIB 使用小型矽橋在封裝內連接晶片,因此對載板製程要求嚴格。

曾子章也指出,AI 晶片的電流需求超過 1,000 安培。要在供應如此大電流的同時限制電氣雜訊、維持訊號品質並管理熱量,供應商必須更早參與系統設計。欣興、南亞電路板與景碩正開發尺寸更大、複雜度更高的產品;臻鼎則擴大先進載板與互連技術能力,以支援 AI 伺服器。

玻璃與陶瓷是長期選項

玻璃核心層與陶瓷中介層正在開發中,目的是解決超大型封裝的尺寸穩定性與散熱挑戰。核心層支撐載板,中介層則提供晶片間的高密度連接。兩者在封裝中位置不同,製程也各異。

欣興正與先進封裝載板一同投入玻璃與陶瓷核心層技術。南亞電路板正測試玻璃載板,並開發熱膨脹率低於每攝氏度百萬分之三的核心材料。景碩則與封裝合作夥伴共同參與玻璃與陶瓷製程開發。

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玻璃纖維補強有機載板已含有玻璃纖維布。玻璃核心層則是以玻璃取代中央支撐結構,因此需要新的穿孔連接方法,並須控制製程瑕疵。供應商也採用自動化繞線與設計規則,協助工程師避開難以製造的布局。

開發時程將延續到眼前的短缺之後。台積電的面板級封裝技術 CoPoS,目標於 2027 年試產,並在 2028 年下半年量產。玻璃核心層技術預估要到 2030 年之後才具備商業規模。因此,直到 2028 年,現有有機 ABF 產線仍將承擔大部分擴產需求。

值得關注的時程與經濟效益

台灣電路板協會與工研院估計,全球載板產值在 2025 年達 147.5 億美元,年增 18.5%;預估 2026 年將達 195.1 億美元,年增 32.3%。這代表整體載板市場一年增加 47.6 億美元。

接下來的里程碑顯示,投資可能何時開始緩解供應壓力,以及產品複雜度何時可能再度推升壓力:

  • 2026 年第四季:供應商目標將 EMIB 載板良率提高至約 50%。
  • 2027 年第一季:EMIB 載板良率目標提高至約 60%。
  • 2027 年第二季:輝達預約產能所支持的欣興新增產能預計開始投產。
  • 2027 年第三季:三星電機目標開始量產 ABF 擴產後的產品。
  • 2028 年年中:欣興預約的擴產項目預計達到規劃中的滿載產能。
  • 2029 年:景碩目標將 ABF 每季產能提高至 8,000 萬顆。

摩根大通估計,下一代加速器載板的平均售價溢價可能超過 50%。材料成本上升與製程難度增加,會抵銷部分漲幅。材料配額穩定、良率高且產品通過認證的供應商,最有機會將供應趨緊轉化為獲利成長。

對晶片製造商與資料中心營運商而言,實際變化是必須提早採購,並更密切參與製造計畫。處理器要如期推出,越來越仰賴提前數年確保載板供應,並讓材料、設備與生產時程同步到位。

重點整理

  • 每顆 AI 晶片封裝消耗的載板面積與布線層數增加,使工廠工作量的成長速度高於單看晶片數量所呈現的幅度。
  • 摩根大通預測,2026 至 2028 年 ABF 需求每年成長 34% 至 40%,產能增幅則約為 9% 至 12%。
  • 部分設備交期長達 30 個月,部分關鍵材料在 2027 年可能出現 20% 供應缺口。
  • 輝達與其他買家透過預約產能、簽訂長約及預付款,確保未來產量。
  • 主要新增產能預定於 2027 和 2028 年到位,但可用供應量仍取決於材料、良率與客戶認證。
  • 玻璃與陶瓷技術持續發展,但有機 ABF 載板仍是目前擴產的核心。
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