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CoWoP能否挑戰(zhàn)CoWoS先進(jìn)封裝霸主地位?

2025-08-22
來源:芯智訊

過去幾年,臺(tái)積電CoWoS技術(shù)因滿足AI芯片對(duì)算力及能效的需求,迅速成為先進(jìn)封裝的代名詞。然而,近期由英偉達(dá)工程師提出的“CoWoP”技術(shù)卻突然被推上風(fēng)口浪尖,甚至有人預(yù)言它將改寫PCB產(chǎn)業(yè)版圖,挑戰(zhàn)CoWoS的領(lǐng)先地位。 CoWoP究竟是短暫的話題炒作,還是足以改變半導(dǎo)體封裝版圖的下一個(gè)顛覆力量?

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CoWoP是什么?為何比CoWoS更具優(yōu)勢(shì)?

臺(tái)積電CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)先進(jìn)封裝技術(shù)為AI戰(zhàn)場(chǎng)上兵家必爭(zhēng),正當(dāng)巨頭們?yōu)榱水a(chǎn)能斤斤計(jì)較之際,一份英偉達(dá)內(nèi)部外流的報(bào)告顯示,英偉達(dá)正在測(cè)試新一代CoWoP(Chip on Wafer on PCB)技術(shù),計(jì)劃與臺(tái)積電CoWoS雙線推進(jìn),預(yù)計(jì)在2026年10月下一代Rubin GPU系列的GR150芯片同時(shí)采用CoWoP與CoWoS兩種封裝技術(shù)。

這項(xiàng)創(chuàng)新CoWoP先進(jìn)封裝技術(shù),是先將裸芯片(Chip)通過微凸點(diǎn)倒裝到硅中介層(Wafer)上完成芯片與硅基板的高密度互連,然后將整個(gè)芯片在硅基板組件用PCB的類載板(mSAP)制程直接焊接在PCB主機(jī)板,省略掉CoWoS需要封裝基板(如ABF/BT載板)的工序,PCB在此不僅承擔(dān)電連接,還通過HDI或MSAP/SAP等工藝在板上形成精細(xì)的重分布層(RDL),保證信號(hào)完整性與功率分配。

與CoWoS相比,CoWoP將封裝基板與PCB一體化,實(shí)現(xiàn)更薄、更輕、更高帶寬的模塊設(shè)計(jì),同時(shí)充分利用大尺寸PCB產(chǎn)線的高產(chǎn)能與成熟工藝,CoWoP用成熟大面板PCB替代昂貴的ABF/BT載板封裝基板,不僅大幅降低材料與制造成本,還可加速PCB產(chǎn)線的高產(chǎn)能與短交付周期實(shí)現(xiàn)更快的量產(chǎn),同時(shí)通過PCB上直接集成芯片、硅中介層和多層HDI/MSAP重分布層來減少封裝層級(jí),實(shí)現(xiàn)更薄更輕的板卡一體化設(shè)計(jì),并在同一塊板上完成多至10余層、30μm級(jí)線寬/線距的高速互連,兼具高帶寬、低延遲與設(shè)計(jì)靈活性。

消息一出不僅引發(fā)市場(chǎng)對(duì)CoWoS是否會(huì)被CoWoP取代的討論,甚至動(dòng)搖到在臺(tái)積電的技術(shù)藍(lán)圖中將接班CoWoS的CoPoS(Chip-on-Panel-on-Substrate)上場(chǎng)時(shí)間。

CoPoS是臺(tái)積電為了解決CoWoS量產(chǎn)瓶頸而推出的下一代封裝技術(shù),結(jié)合CoWoS與FOPLP(Fan-Out Panel Level Packaging),以方形的面板RDL層取代原本圓形的硅中介層,雖然互聯(lián)密度不如原CoWoS的硅中介層,但面板面積大,可利用率高,可有效解決產(chǎn)能問題,成本也更低,適合大規(guī)模量產(chǎn)。

臺(tái)積電預(yù)計(jì)于2026年在采鈺建置首條CoPoS(方形晶圓封裝)實(shí)驗(yàn)線,并進(jìn)一步規(guī)劃至2028~2029年在嘉義投資量產(chǎn)廠,主要聚焦AI與高效能運(yùn)算領(lǐng)域。

市場(chǎng)歡聲雷動(dòng),幾家歡喜幾家愁

報(bào)告一出,引起資本市場(chǎng)一陣騷動(dòng),包括巨集科技、深南電路、鵬鼎控股等大陸PCB廠股價(jià)飆漲,臺(tái)廠點(diǎn)名臻鼎-KY旗下鵬鼎公司可望受惠,股價(jià)同樣迎春風(fēng),國(guó)際投行也對(duì)y英偉達(dá)的這項(xiàng)技術(shù)變革產(chǎn)生高度興趣。

摩根大通研究報(bào)告指出,CoWoP的潛在優(yōu)勢(shì)包括簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),通過減少傳輸損耗提高資料傳輸效率,確保NVLink互連更高的范圍;更好的熱管理性能和更低的功耗;降低每代產(chǎn)品都在上升的基板成本;潛在減少一些后端測(cè)試步驟。

摩根士丹利的研究顯示,采用CoWoP的目標(biāo)則為解決基板翹曲問題;在PCB上增加NVLink覆蓋范圍而無需在芯片和PCB之間設(shè)置基板;實(shí)現(xiàn)更高的散熱效率而無需封裝蓋子;以及消除某些封裝材料的產(chǎn)能瓶頸。

摩根大通認(rèn)為,CoWoP的出現(xiàn)對(duì)ABF基板廠商顯然是負(fù)面消息,因?yàn)榛甯郊又悼赡軙?huì)大幅減少或完全消失,更復(fù)雜、精細(xì)節(jié)距的信號(hào)路由將轉(zhuǎn)移到RDL層,而高端PCB層承擔(dān)封裝內(nèi)路由步驟。

另一方面,CoWoP為PCB廠帶來重大的機(jī)遇,性能與主機(jī)板高電流/電壓要求之間的平衡是阻止PCB實(shí)現(xiàn)真正基板規(guī)格的主要挑戰(zhàn),mSAP是在實(shí)現(xiàn)25/25微米更精細(xì)線/間距尺寸方面最佳的PCB技術(shù),但仍遠(yuǎn)低于ABF的亞10微米線/間距能力。未來具備先進(jìn)mSAP能力以及基板/封裝技術(shù)的公司將更有優(yōu)勢(shì)。

一旦CoWoP技術(shù)能如期推進(jìn),摩根士丹利點(diǎn)名包括臺(tái)積電、欣興、臻鼎-KY、華通等擁有mSAP制程能力的供應(yīng)商將受益,接下來或許還會(huì)有更多的PCB廠跟進(jìn)。

技術(shù)難度待克服商業(yè)化量產(chǎn)挑戰(zhàn)大

不過,CoWoP的前途似乎并非一片光明。摩根大通指出,這項(xiàng)技術(shù)存在關(guān)鍵挑戰(zhàn)。目前只有蘋果采用mSAP或SLP PCB技術(shù),但其節(jié)距尺寸更大,PCB板面積更小,因此將此技術(shù)擴(kuò)展到具有更高載流能力的大型GPU仍具技術(shù)與運(yùn)營(yíng)的挑戰(zhàn),CoWoP中期商業(yè)化的概率較低。

摩根士丹利認(rèn)為,技術(shù)的轉(zhuǎn)換不僅涉及制程工藝的改變,還將影響整個(gè)供應(yīng)鏈的配置,以臺(tái)積電目前CoWoS良率已接近100%的情況下進(jìn)行技術(shù)切換存在不必要的風(fēng)險(xiǎn),考慮到Rubin Ultra的量產(chǎn)時(shí)程,時(shí)間點(diǎn)上不合商業(yè)邏輯且風(fēng)險(xiǎn)太高,因此推估Rubin Ultra仍將沿用現(xiàn)有的ABF基板技術(shù),而非轉(zhuǎn)向CoWoP。

天風(fēng)國(guó)際證券分析師郭明錤以蘋果投入類載板SLP研發(fā)耗時(shí)4年為例,其間蘋果、材料商、制造商與設(shè)備商合作,共同解決研發(fā)與量產(chǎn)問題,這不只是單一技術(shù)開發(fā),而是整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)升級(jí)。現(xiàn)在英偉達(dá)要將CoWoP導(dǎo)入SLP的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)勝蘋果,在沒有具體的實(shí)際測(cè)試結(jié)果前,CoWoP要量產(chǎn)并用于Rubin Ultra是過于樂觀的預(yù)期。

郭明錤并提到臺(tái)積電另一個(gè)次世代封裝技術(shù)CoPoS。他說,CoWoP在理論上可以改善傳輸效率并簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈,但CoPoS要解決的是很實(shí)際的生產(chǎn)效率問題,因此從商業(yè)化的角度,CoPoS的優(yōu)先順序理應(yīng)高于CoWoP,而在實(shí)務(wù)上,要在一年內(nèi)同時(shí)導(dǎo)入兩個(gè)重大創(chuàng)新但未經(jīng)實(shí)證的技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)相當(dāng)高。

臺(tái)PCB廠對(duì)于CoWoP取代CoWoS持保留態(tài)度,認(rèn)為以mSAP制程的CoWoP取代IC載板的可能性非常低,因?yàn)檫@涉及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)制程都必須大幅提升,以現(xiàn)階段載板技術(shù)成熟,價(jià)格也合理,就終端客戶來說,看不到急需改變的理由,預(yù)期CoWoP要取代現(xiàn)有的CoWoS時(shí)間還很久,CoWoP能否獲得客戶青睞采用仍是未定之?dāng)?shù)。

IC載板廠景碩認(rèn)為,先進(jìn)封裝如CoWoS結(jié)構(gòu)仍將是未來五年的市場(chǎng)主流,短期內(nèi)不會(huì)被取代;即便玻璃基板或新型CoWoP架構(gòu)提出,也只是長(zhǎng)期技術(shù)藍(lán)圖,不會(huì)突然沖擊既有載板應(yīng)用。


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