台积电CoWoS产能将提升4倍，台企抱团发展先进封装生态
9月4日，在SEMICON Taiwan 2024展会上，台积电营运/先进封装技术暨服务副总何军在展会期间举办的“3D IC／CoWoS驱动AI芯片创新论坛——异质整合国际论坛系列活动论坛”上指出，为应对强劲的客户需求，台积电正火速扩充先进封装产能，预期CoWoS产能到2026年都会持续高速扩产，在2022年至2026年产能年复合成长率将达50%以上，也就是说4年间产能将提升至2022年的5倍，实际增长约4倍。
由于先进封装产能严重供不应求，他秀出简报数据时幽默提到：“现在简报都不敢放（先进封装产能）数字，因为客人都一直说（产能）不够，所以干脆不放具体数字了”。为应对强劲的客户需求，台积电到2026年都会持续高速扩充先进封装产能，建厂速度也会加速，以CoWoS产能来说，从过往3至5年建一个厂，现在已缩短到2年内、1年半就要建好。
将转向CoWoS-L
从技术角度来看，CoWoS已经扩展到提供三种不同的转接板技术（CoWoS中的“晶圆”）：CoWoS-S采用硅中介层，基于现有硅片光刻和再分布层的加工；CoWoS-R使用有机转接板以降低成本；CoWoS-L使用插入有机转接板中的小硅“桥”，用于相邻芯片边缘之间的高密度互连（0.4um/0.4um L/S 间距）。
在前一日的专题演讲上，台积电高效能封装整合处处长侯上勇表示，作为能满足所有条件的最佳解决方案，台积电的先进封装重点会从CoWoS-S 逐步转移至CoWoS-L，并称CoWoS-L 是未来蓝图关键技术。
侯上勇指出，台积电过去有三场关于先进封装的重要演讲，包括2012 年发布3D-IC 模组、TSV、微凸块（micro bond）和临时载板制程；2016 年第二次研究，重点是HBM 逻辑整合；2020 年第三场则确定硅中介层可扩展三倍光罩尺寸；现在则是第四个演讲的最佳时机。
侯上勇认为，由于顶部晶片（Top Die）成本非常高，CoWoS-L 是比CoWoS-R、CoWoS-S 更能满足所有条件的最佳解决方案，且因为具有灵活性，可在其中介层实现异质整合，会有其专精的尺寸与功能。CoWoS-L 可兼容于各式各样的高效能顶级芯片，例如先进逻辑、SoIC 和HBM。
此外，台积电也根据整体系统散热方案开发各种散热解决方案，而共同封装光学（CPO）开发工作也在进行中。侯上勇指出，在CoWoS 封装中使用光学引擎（COUPE）的CPO，将使每瓦效能达到新里程碑。
侯上勇还提到系统级晶圆（System-on-Wafer，SoW）技术，表示过去已经用于特斯拉，台积电也在利用该技术帮晶圆级AI芯片厂商Cerebras 代工的wafer level chip。
不过，台积电目前的SoW是借助台积电成熟的InFO技术来扩展新一代数据中心所需的算力，而基于CoWoS的SoW将计划在2027年推出，它将集成先进的SoC或SoIC、HBM及其他元件。将会带来相比第一代SoIC技术超过40倍的性能提升。
组建生态联盟
需要指出的是，目前先进封装的庞大需求主要来自于小芯片（Chiplet）的趋势，主要目的是通过小芯片设计来降低综合成本，提升性能表现。
台积电营运/先进封装技术暨服务副总何军也表示，先进封装强劲需求背后来自于小芯片设计的降低成本需求，小芯片要成功也依赖于先进封装，台积电也因而积极推动3DFabric联盟，希望加速3D IC生态系统的创新及完备。而生态系统成功的要素包含设备自动与标准化、制造系统到位使零组件良率稳定避免堆叠后良率不佳、流程管控与稳定等。
日月光资深副总洪松井在论坛上，也非常认可何军的观点。他说，如同何军提到中国台湾半导体生态系统强，若回头看2.5D封装在2013年量产迄今，产业学习过程若以生态角度来看可少走冤枉路，日后如果能在设备或材料进一步标准化，更有利于产业加速创新。
洪松井还以面板级封装为例提到，相关技术有优点也有缺点，虽然好处是若从圆形转为方形，可让每单位芯片生产更有效率，但在机台、材料等领域也充满挑战。洪松井还指出，从过去经验来看，联盟生态圈很重要，也需要很早开始准备。
何军也补充提到，先进封装材料特性及HBM伙伴也要努力，才能共同推进先进封装。
PCB龙头臻鼎董事暨营运长李定转则建议，随着产业推进，为应对先进封装载板对应朝向高层、大面积、平面、精准设计趋势，载板厂商也势必强化厂区智慧制造，才能应对半导体等级衔接的需求。
从事液晶面板和半导体产品的自动化生产设备研发和制造的均豪集团董事长陈政兴则表示，台积电今、明年CoWoS产能有望连续翻倍成长，伴随日月光投控也积极拓展先进封装产能，均豪将通吃两大半导体厂扩产订单。
陈政兴预估，即便2026年CoWoS产能吃紧状况缓解，将由扇出型面板级封装（FOPLP）接手CoWoS，成为扩产新契机，因此看好未来十年将是中国台湾“黄金十年”，为志圣与均豪及均华组成的“G2C联盟”带来强劲的成长动能。G2C目前将聚焦在封装制程，携手芯片大厂Foundry 2.0，深化先进制程与量产支持。
另一家半导体设备供应商志圣集团也指出，先进封装将成为百年一遇的第四次工业革命浪潮，该公司会积极把握趋势，并结合联盟伙伴与先进封装生态系相关主要大厂，展开更大范围合作，共同推动产业升级与创新。
编辑：芯智讯-浪客剑
发布于：广东
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