發布於 2018年04月26日12:42 • 陳良榕
為達成一個被視為「根本不可能成功」的任務，他受命負責一個「小媳婦部門」，9年後，竟成為台積力壓三星、英特爾的祕密武器。
2017年11月21日上午，台積電董事長張忠謀出現在總統府。他很難得的坐在台下當配角，看著部屬、台積研發副總余振華從總統蔡英文手中領獎，邊鼓掌。
這是我國科學領域最高榮耀，兩年頒發一次的總統科學獎。過去得獎者都是中研院院士。
張忠謀不但推薦余振華角逐，得獎後，還親自道賀，讓余振華又驚又喜。
結束後，張忠謀也不疾不徐地對現場媒體詳述部屬功績。余振華得獎，靠的是他潛心研發兩個先進封裝技術──InFO（整合扇出型封裝）跟CoWoS。並指著一旁記者手中的iPhone說，「這個就有InFO，從iPhone 7就開始了，現在繼續在用，iPhone 8、iPhone X，以後別的手機也會開始用這個技術。」
贏在30%厚度，讓台積連吃三代蘋果
早年，蘋果iPhone處理器一直是三星的禁臠。但台積卻能從A11開始，接連獨拿兩代iPhone處理器訂單，讓業績與股價持續翻紅。
關鍵之一，就是余振華領導的「整合連結與封裝」部門，開發的全新封裝技術InFO，能讓晶片與晶片之間直接連結，減少厚度，騰出寶貴的手機空間給電池或其他零件。
余振華解釋，手機處理器封裝後的厚度，過去可厚達1.3、1.4毫米。「我們第一代InFO就小於1毫米，」余振華說。也就是減低30%的厚度。
「他讓台積連拿三代蘋果訂單，」與余振華熟識的前任半導體協會理事長、鈺創科技董事長盧超群說。
時間回到2011年的台積電第三季法說。當時，張忠謀毫無預兆的擲出一個震撼彈─台積電要進軍封裝領域。
第一個產品，叫做「CoWoS」（Chip on Wafer on Substrate）。意思是將邏輯晶片和DRAM放在矽中介層（interposer）上面，然後封裝在基板上。
他提到，「靠著這個技術，我們的商業模式將是提供全套服務，我們打算做整顆晶片！」
這消息馬上轟傳全球半導體業。
梳著西裝頭，外表看起像個公務員的余振華，也從那時開始密集出現在國內外各大技術研討會，大力推銷這個自己發明、命名的新技術。
當時《天下》記者也對這位處長印象深刻，因為他侃侃而談、甚至舌戰群雄的模樣，與一般台積人的低調風格大不相同。
晶圓代工龍頭宣告跨入下游，市場登時對封測專業廠的前景打上問號。
日月光、矽品只好到處消毒，說CoWoS這技術只能用在「極少數」特定高階產品，影響有限。
他會毫不客氣的嗆回去，「以後所有的高階產品都會用到，市場很大。」
封測界的不滿逐漸累積。終於在一場技術研討會爆發。
一位矽品研發主管在余振華演講後發難，「你的意思是說我們以後都沒飯吃了，不用做事了？」讓大會主持人趕緊出來打圓場。
不久之後，余振華突然在公開場合銷聲匿跡。「我們想說他怎麼消失？後來就聽說，是張忠謀出來，要余振華低調一點， 」一位不願具名的封測廠大廠主管說。
當時余振華的直屬上司，前台積電共同營運長蔣尚義接受《天下》專訪，解釋台積進入封測領域的來龍去脈。
原來，2009年，張忠謀回任執行長，並請已退休的蔣尚義重新掌舵研發。當時最主要任務之一，就是開發所謂的「先進封裝技術」。
「因為摩爾定律已經開始慢下來，從整個電子系統面來看，在電路板和封裝上，還有很大的改進空間，」他說。
過去幾十年，摩爾定律的耀眼光芒，讓整個電子系統其他部分的進步，都顯得不起眼。封裝產業的發展重點也因此移到降低成本，已許久沒有重大技術突破。例如，業界主流的高階技術──覆晶，是個50年前就開發的技術。
張忠謀大力支持，撥了400個研發工程師給余振華，他也不負眾望，兩、三年後順利開發出CoWoS技術。
但直到開始量產，真正下單的主要客戶只有一家——可程式邏輯閘陣列（FPGA）製造商賽靈思（Xilinx）。
此時，連在台積輩分極高的「蔣爸」，都感受到內部壓力。「（好像）某人誇下海口，要了大量資源，做了個沒什麼用的東西，」他回憶。
衝衝衝，從三星手上搶下蘋果肥單
能否奪下iPhone處理器訂單尤其是關鍵。
這個舉世第一肥單，長年由三星獨攬。例如，2013年量產，用於iPhone 5s的A7處理器，黑色樹脂裡頭，採用的是超薄的PoP（Package on Package）封裝，直接將一顆1GB容量的DRAM與處理器疊在一起封裝。
三星是舉世唯一可量產記憶體與處理器，也有自家封測廠的半導體廠。由它承製，整個A7處理器可在「一個屋頂」下完成，在成本、整合度擁有巨大優勢。
因此，儘管三星的Galaxy智慧型手機帶給蘋果的威脅愈來愈大，蘋果仍無法擺脫對勁敵的依賴。直到2016年的iPhone 6s，儘管已引進台積，但仍須與三星對分處理器代工訂單。
導入CoWoS技術，理論上可讓處理器減掉多達70%厚度。但客戶卻意興闌珊。
某天，蔣尚義和一位「大客戶」的硏發副總共進晚餐。對方告訴他，這類技術要被接受，價格不能超過每平方毫米1美分。
但CoWoS的價格是這數字的5倍以上。
台積電當即決定開發一個每平方毫米1美分的先進封裝技術，性能可以比CoWoS略差一些。
「我就用力衝衝衝，」余振華說。他決定改用「減法」，將CoWoS結構盡量簡化，最後出來一個精簡的設計。
余振華馬上向蔣尚義報告，在白板上畫圖給他說明，「我最後幾句話還沒講完，蔣爸已經不管，馬上跑去跟董事長講，挖到一個大金礦。」他回憶。
這就是首度用在iPhone 7與7Plus的InFO封裝技術。該技術是台積獨拿蘋果訂單的主要關鍵。
而且，不只一代。包括幾個月前上市的iPhoneX，今年接下來的新款。一位外資分析師表示，愈來愈多跡象顯示，甚至2019年、2020年的蘋果新產品，台積通吃的可能性愈來愈高。
一位也曾參與蘋果訂單的封測廠高階主管則認為，三星算是「大意失荊州。」
當台積提出InFO，封裝經驗較台積豐富的三星，卻發生誤判，以為只要將既有的PoP技術稍微改良，就可達到蘋果要求的厚度水準。
因此錯失先機後，三星要再衝刺自己版本的類InFO技術，就已追趕不及。
打破不可能，「小媳婦」立大功勞
2016年11月，當首度採用InFO技術的iPhone 7大量出貨之際，台積公告，立下大功的余振華，晉升為整合連接與封裝副總經理。
「一開始沒人看好，」余振華感嘆。
一位出身台積、擔任封裝廠主管的前輩，曾當面告訴他，「你們台積電根本不可能成功！」
首先，成本面難與封測廠競爭。因為封裝廠也在發展類似技術，而台積的人力成本遠高過封裝業，因此要求產品毛利要達到50%，但日月光、矽品只要20%就能做了。
外資分析師也看衰。例如，美商伯恩斯坦證券分析師馬克．李（Mark Li）當時的研究報告寫著：「InFo會讓台積相對於英特爾與三星更有競爭力嗎？不，我們不認為。」
他認為像三星跟英特爾在封裝領域累積的的經驗與技術，遠勝剛要入門的台積電。例如英特爾跟三星在「扇出型晶圓級封裝」的專利數分別名列全球第二、三。而台積連前十名都排不進去。
些看衰的意見，都言之有理。為什麼余振華能夠逆轉乾坤，完成這個「不可能任務」？
他給了一個令人意想不到的答案，「就豁出去了， I have nothing to lose。」
他斜靠著採訪地點的沙發，慘然笑著。
原來，那段時間，正是他人生的谷底。
余振華算是台積第一批歸國學人，加入時間甚至比蔣尚義還早。
他在清華大學念完碩士之後留美，在喬治亞理工學院拿到材料博士後，在著名的貝爾實驗室做半導體研究，九○年代初期就回國加入台積電，歷經先進微縮技術處長、先進模組技術處長。
一位與他認識的前半導體業主管指出，當時余振華「都走在技術的最前端」，台積的CMP（化學機械平坦化）製程，便是他設立的。
台積上一個里程碑，是成功在2003年量產、從此大幅拉開與聯電差距的0.13微米一役。
當時，受行政院表揚的0.13微米技術團隊六位主管，余振華負責的業務轉為銅導線與低介電物質，歸類於「後段」製程。
原先他負責的先進模組技術，此時由日後投奔三星的梁孟松主管。
他從半導體廠投入資源最多、對產品性能影響最大的前段製程研發，幾年間移到後段，最後落腳到「半導體業的傳產」──封裝。
在這個追逐摩爾定律，以不斷「微縮」為主要使命的超高壓行業，這形同從最受矚目的一級戰區，被流放邊疆。
深深的吐出一口氣之後，余振華說，「一開始人不多，前段、後段都我做嘛，到後來人才多了起來，我就一直退、退、退，退到封裝去了。」
5年燒壞幾千片晶圓，開創CoWoS封裝時代
余振華透露，那段時間不只工作變化大，連家庭、家人也出現狀況，人生陷在低潮，讓他反而燃起破釜沉舟的決心。
台積的InFo與CoWoS，都屬於「晶圓級封裝」技術，也就是直接在矽晶圓上完成封裝。因此可以大幅縮小體積、提高效能。
台積電身為全球第一個量產晶圓級封裝的半導體大廠，走在前沿，便有層出不窮的技術難題得解決。例如，棘手的Warpage（晶圓繞曲）問題。
一位也參與蘋果訂單的封裝業高層透露，台積付出昂貴的學費，5年間產線燒壞了幾千片昂貴的晶圓。
「聽說良率一直上不去，直到去年才達到八成。」一位台積大客戶主管也說。
2016年開始，余振華的漫長堅持，終於開始看到曙光。
CoWoS的新客戶大量出現。他當年的預測成真：最新、最高階的晶片，真的都非得用CoWoS不可。
因為CoWoS可讓此類產品的效能提升3到6倍。
該年，輝達（nVidia）推出該公司第一款採用CoWoS封裝的繪圖晶片GP100，為最近一波人工智慧熱潮拉開序幕。包括，翌年AlphaGo打敗世界棋王柯潔背後的Google人工智慧晶片TPU 2.0，這些舉世最高性能、造價最高的人工智慧晶片，都是CoWoS封裝、台積製造。
甚至，連2017年底，英特爾與臉書合作推出，要挑戰輝達壟斷地位的Nervana類神經網路處理器，都不例外，乖乖的交給台灣競爭對手代工。
「沒有CoWoS，最近這麼一大波AI不會這麼快出來，」余振華自豪地說。他並表示，現在CoWoS的產能已是供不應求。
他並透露，手中還備有幾款祕密武器，未來將一一現身。
過去幾年，外界在看台積、三星、英特爾的三雄競爭，眼光都擺在七奈米、EUV等夢幻技術的進度。結果，原先不起眼的封測部門，現在儼然成為台積甩開三星、英特爾的主要差異點。
追根究柢，得歸功於余振華這十年來的「堅持」。
「我覺得他是個典範，」一位台積主管說，「這麼聰明能幹的人，可是公司在人事上挪來挪去，他沒有怨言，你派我去做什麼就做什麼，可是我做就一定做到最好。」（責任編輯：賴品潔）
余振華
現職：台積電副總經理
學歷：清華大學物理系學士、碩士，美國喬治亞理工學院材料所博士
經歷：美國貝爾實驗室、台積電整合連接與封裝處資深處長
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