核心观点 - 随着AI算力需求爆发,CoWoS封装技术因工艺复杂、成本高昂及产能瓶颈等问题,推动业界加速探索替代方案 [2][39] - 台积电主导的CoPoS通过面板基板替代硅中介层,突破封装尺寸限制,计划2028年后量产,成为CoWoS的长期演进方向 [6][11][39] - FOPLP凭借成本低、灵活性强的特点,吸引日月光、三星、群创等巨头布局,虽因良率与标准缺失暂未放量,但在AI大尺寸封装需求驱动下潜力显著 [12][17][39] - 英伟达提出的CoWoP技术通过简化架构提升性能与成本优势,却因PCB技术壁垒、切换风险等短期内或难以落地,更多作为长期研发方向 [29][35][39] CoWoS封装技术的挑战 - CoWoS封装技术逐渐显露出工艺复杂性高、生产成本高、良率控制与测试环节难题、互连性能与电源完整性等电气特性方面的严峻考验 [2] - 台积电长期存在的产能瓶颈,已成为制约行业发展的不小困扰 [2] - 随着AI GPU芯片尺寸的增大以及HBM堆栈数量的增加,CoWoS遇到了光刻掩模尺寸限制了单一模块的最大封装面积的瓶颈 [6] CoPoS封装技术的优势 - CoPoS可以看作是CoWoS的面板化解決方案,核心差异在于将CoWoS中的硅中介层替换为面板尺寸基板 [6] - 这一关键升级使其得以突破现有技术瓶颈,实现更大的封装尺寸、更优的面积利用率和更大的生产灵活性与可扩展性 [6] - CoPoS采用600mm×600mm、700mm×700mm或310mm×310mm等面板级封装规格,提供了更多的封装空间、更高的I/O集成和改进的生产效率 [8][9] - 台积电已启动CoPoS试点线,计划2026年设立首条CoPoS封装技术实验线,目标是在2028年底至2029年间实现该技术的大规模量产 [11] FOPLP封装技术的发展 - FOPLP是扇出式封装与面板级封装的技术融合,兼具两类技术的核心优点 [16] - 其面积利用率超95%,显著高于传统晶圆级封装的85%,并具备批量生产能力强、成本低、周期短等特点 [17] - 市场分析机构Yole统计数据显示,2022年FOPLP市场规模约为4100万美元,预计未来五年将呈现32.5%的复合年增长率,到2028年增长到2.21亿美元 [18] - 日月光投入2亿美元采购设备,在高雄厂建立产线,计划今年年底试产FOPLP [22] - 三星已开始部署面向先进制程的FOPLP技术,其应用于可穿戴设备的Exynos W920 处理器便采用了5nm EUV工艺与FOPLP封装方案 [23] - 台积电初期将选择尺寸较小的300×300mm面板切入FOPLP领域,预计最快2026年完成小规模试产线的建设 [23][24] CoWoP封装技术的优势与挑战 - CoWoP的核心是通过将裸芯片直接通过微凸点倒装到硅中介层上,再与PCB基板键合,实现封装基板与PCB的一体化设计 [29] - 信号完整性提升:省去了传统封装中的有机基板层级,实现信号路径大幅缩短,信号传输损耗降低 [33] - 电源完整性强化:电压调节器可集成于更靠近GPU裸片的位置,大幅缩短供电路径,减少寄生电阻、电容和电感等参数 [33] - 热性能优化:采用"无盖设计",散热器可直接接触GPU裸片,散热效率显著提升 [36] - PCB主板技术门坎大幅提高:Platform PCB 必须具 备封装等级的布线密度、平整度与材料控制 [36] - 返修与良率压力剧增:GPU裸晶直接焊接主板,失败即报废,制程容错空间低,良率提升难度大 [36] - 技术壁垒显著:CoWoP要求PCB线宽/线距(L/S)缩小至10/10微米以下,与ABF基板标准相当,但当前高密度互连(HDI)PCB的L/S为40/50微米 [37]
谁能接棒CoWoS?