一項(xiàng)新的封裝技術(shù)即將崛起？

臺(tái)積電賺麻了！也造不動(dòng)了！

經(jīng)多家媒體證實(shí)，臺(tái)積電3nm代工價(jià)格將在明年上調(diào)5%，同時(shí)，CoWoS先進(jìn)封裝價(jià)格將上漲10%-20%。但即使?jié)q價(jià)，客戶們依然選擇在臺(tái)積電下單，反觀三星沒有獲得任何大客戶的轉(zhuǎn)單訂單。

出現(xiàn)這種情況，主要還是因?yàn)槿?nm工藝良率過于拉胯。比起價(jià)格，客戶優(yōu)先考量的還是良率。

也正是因?yàn)榭蛻魮屩A(yù)訂產(chǎn)能，臺(tái)積電3nm家族產(chǎn)能的持續(xù)吃緊，而與AI芯片關(guān)系密切的CoWoS先進(jìn)封裝產(chǎn)能同樣出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況。

為了緩解產(chǎn)能缺口，臺(tái)積電預(yù)計(jì)在今年第三季度將新增的CoWoS相關(guān)設(shè)備到位。除此以外，臺(tái)積電還在研究新的先進(jìn)芯片封裝技術(shù)。

矩形晶“圓”，一種新思路

據(jù)日經(jīng)亞洲報(bào)道，臺(tái)積電在研究一種新的先進(jìn)芯片封裝方法，即使用矩形基板代替?zhèn)鹘y(tǒng)圓形晶圓，從而在每個(gè)晶圓上放置更多的芯片。

據(jù)消息人士透露，這種矩形基板尺寸為510 x 515 mm，對比12寸晶圓的尺寸（70659平方毫米），可用面積達(dá)到了三倍之多，并且不像圓形晶圓一樣有可用面積有邊角料留下。

據(jù)分析師估算，在100%的良率下，一塊12寸晶圓只能造出16套B200這樣的AI計(jì)算芯片。即使是較早的H100芯片，最多也只能封裝大約29套。

而從供應(yīng)鏈的角度來看，僅英偉達(dá)一家對CoWoS的需求就超過4.5萬片晶圓，更不要說谷歌、亞馬遜、AMD等廠商都在使用臺(tái)積電的CoWoS封裝技術(shù)。

隨著需求持續(xù)攀升，英偉達(dá)的GPU供應(yīng)能力將進(jìn)一步受到限制，這是買賣雙方都不愿意看到的結(jié)果。

不過，目前該這項(xiàng)研究仍然處于早期階段，有半導(dǎo)體分析師認(rèn)為，整體來看，這一技術(shù)可能需要五到十年的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)全面的設(shè)施升級。

因此，想要解決 CoWoS產(chǎn)能問題目前只能先靠增加產(chǎn)線的方式。

業(yè)界傳出，臺(tái)積電南科嘉義園區(qū)CoWoS新廠已進(jìn)入環(huán)差審查階段，即開始采購設(shè)備。同時(shí)，南科嘉義園區(qū)原定要蓋兩座CoWoS新廠之外，臺(tái)積電正勘察三廠土地。

另外，業(yè)內(nèi)類似CoWoS類似的2.5D先進(jìn)封裝技術(shù)還有三星的I-Cube（Interposer Cube ）、日月光的FOCoS-Bridge、英特爾的EMIB等。

最強(qiáng)AI芯片,點(diǎn)燃面板封裝產(chǎn)業(yè)鏈

其實(shí)在英偉達(dá)發(fā)布新一代AI芯片GB200時(shí)，就已經(jīng)透露了這種矩形晶圓封裝技術(shù)。

為了緩解CoWoS先進(jìn)封裝產(chǎn)能吃緊問題，英偉達(dá)正規(guī)劃將其GB200提早導(dǎo)入扇出面板級封裝（FOPLP），從原訂2026年提前到2025年。

對比晶圓級封裝（FOWLP），面板級封裝使用方形的玻璃面板或印刷電路板，尺寸也不僅僅是510 x 515mm，還有更大的600 x 600mm。

據(jù)Yole的報(bào)告計(jì)算，F(xiàn)OWLP技術(shù)的面積使用率<85%，而FOPLP面積使用率>95%，這使得同比例下，300x300mm的矩形面板會(huì)比12寸晶圓多容納1.64倍的die，最終會(huì)轉(zhuǎn)化到每單位芯片的生產(chǎn)成本之上。

隨著基板面積的增加，芯片制造成本將逐漸下降，300mm過渡到板級封裝，則能節(jié)約高達(dá)66%的成本。

因此單從經(jīng)濟(jì)角度考慮，F(xiàn)OPLP對比晶圓封裝有多項(xiàng)優(yōu)勢。而更重要的則是FOPLP可以緩解CoWoS產(chǎn)能吃緊的問題，從而保證AI計(jì)算的需求。

不過矩形基板，其實(shí)早有嘗試。為了在基板上形成布線層和TSV，需要用到專用的制造設(shè)備和傳輸系統(tǒng)，并且需要光刻膠等一系列配套設(shè)備。而這些的準(zhǔn)備工作，都需要時(shí)間和金錢，即使像臺(tái)積電這樣擁有深厚財(cái)力的芯片制造商，也不能在短時(shí)間內(nèi)解決。

因此在先進(jìn)封裝相關(guān)設(shè)備制造商投入相應(yīng)產(chǎn)品前， CoWoS 技術(shù)依然是AI芯片的首選。

不過隨著產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商的不斷關(guān)注和入局，這項(xiàng)面板級封裝技術(shù)也會(huì)逐漸走向現(xiàn)實(shí)。

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