台积电CoWoS封装技术发展 - 台积电CoWoS封装技术因AI热潮崛起，成为全球最大封测厂商，超越日月光[1] - 英伟达CEO黄仁勋表示在CoWoS领域"别无选择"，双方合作深化至Blackwell系列产品[1][2] - 公司过去两年大幅扩张CoWoS产能，同时推进技术迭代[1] Blackwell架构的封装转变 - 英伟达Blackwell系列产品将主要采用CoWoS-L封装，减少CoWoS-S使用[2] - CoWoS-L技术通过局部硅互连桥接器和有机中介层实现10TB/s芯片互连带宽[2] - 公司计划将部分CoWoS-S产能转换为CoWoS-L，而非减少总产能[2] 大尺寸芯片封装挑战 - AI芯片尺寸达80x84mm，12英寸晶圆仅能容纳4颗，基板尺寸需100x100mm至120x120mm[5] - 大尺寸基板带来散热挑战，高性能处理器每机架功耗达数百千瓦[5] - 助焊剂残留问题影响可靠性，公司正研发无助焊剂键合技术[5][6] 技术路线图与创新 - 2026年计划推出5.5倍光罩尺寸CoWoS-L，2027年推出9.5倍光罩版本集成12+HBM堆栈[8] - SoW-X技术性能提升40倍，模拟完整服务器机架功能，2027年量产[8] - 公司布局FOPLP技术应对中介层尺寸限制[8] CoPoS技术突破 - 计划2029年量产CoPoS技术，用矩形面板(310x310mm)替代圆形晶圆，提升空间利用率[9][12] - 技术采用玻璃中介层，具有更高热稳定性和成本效益，适合AI/HPC系统[11] - 嘉义AP7工厂第四阶段将大规模生产CoPoS，专供英伟达等客户[9][11] 技术对比与演进 - FOPLP无需中介层，适合中端ASIC；CoPoS保留中介层，适合高端GPU/HBM集成[10][11] - 玻璃芯基板相比有机基板具有更高互连密度、更低功耗和更优热膨胀系数[11] - 技术转型需克服方形工艺的翘曲、均匀度问题及RDL线宽缩小至1µm的挑战[13]

核心观点 - 台积电CoWoS封装技术因AI浪潮崛起，成为英伟达在高端GPU封装领域的唯一选择，并推动台积电成为全球最大封测厂商 [1] - 英伟达Blackwell系列产品将转向CoWoS-L封装技术，以满足高性能计算需求 [3] - 台积电面临CoWoS技术演进瓶颈，包括芯片尺寸增大带来的基板尺寸、散热挑战以及助焊剂残留问题 [5] - 台积电正在研发无助焊剂键合技术以解决良率问题，预计2023年底完成测试 [6] - 台积电计划推出更大尺寸中介层的CoWoS-L技术，并布局SoW-X和CoPoS等下一代封装技术 [9][12] - CoPoS技术通过面板化中介层提升产能和成本效率，有望成为CoWoS-L的替代方案，锁定AI等高端应用 [10][14] CoWoS技术现状 - 台积电CoWoS封装技术已成为英伟达高端GPU的唯一选择，推动台积电超越日月光成为全球最大封测厂商 [1] - 英伟达Blackwell系列产品将主要采用CoWoS-L封装技术，以满足10TB/s带宽互连需求 [3] - 当前CoWoS封装中的中介层尺寸为80x80mm，约为光罩的3.3倍 [9] 技术挑战 - AI芯片尺寸增大至80x84mm，导致12英寸晶圆仅能容纳4个芯片 [5] - 超大尺寸封装面临基板尺寸挑战：5.5倍光罩版本需要100x100mm基板，9倍光罩版本超过120x120mm [5] - 散热挑战：高性能处理器每机架功耗可达数百千瓦，需要液冷和浸入式冷却技术 [5] - 助焊剂残留问题：随着中介层尺寸增大，难以完全清除积聚在中心的助焊剂，影响芯片可靠性 [5] 技术演进方向 - 台积电正在测试无助焊剂键合技术，预计2023年底完成评估 [6] - 计划2026年推出5.5倍光罩尺寸的CoWoS-L，2027年推出9.5倍光罩尺寸版本并集成12+HBM堆栈 [9] - 开发SoW-X技术，性能较CoWoS提升40倍，模拟完整服务器机架功能，计划2027年量产 [9] CoPoS技术布局 - CoPoS技术将中介层"面板化"，使用310x310mm矩形基板替代传统圆形晶圆，提升产能和成本效率 [10][12] - 技术优势：支持510x515mm面板，容纳数倍于300mm晶圆的芯片数量 [10] - 嘉义AP7工厂将成为CoPoS生产枢纽，第四阶段开始大规模生产，锁定AI等高端应用 [12][14] - 采用玻璃芯基板，具有更高互连密度、更低功耗等优势，可能替代CoWoS-L [14] 技术对比 - FOPLP无需中介层，成本更低，适用于中端ASIC和移动设备 [13] - CoPoS采用中介层，适合高性能GPU和HBM集成，信号完整性更优 [13] - CoPoS中介层材料从硅演变为玻璃，提供更高成本效益和热稳定性 [13]