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在全球AI芯片需求持續(xù)爆發(fā)、先進封裝產(chǎn)能嚴重供不應求的當下,晶圓代工龍頭臺積電正全力推進新一代先進封裝平臺“CoPoS”(Chip-on-Panel-on-Substrate)。根據(jù)供應鏈最新消息,臺積電已成功取得相關材料與耗材,并正式啟動生產(chǎn)線與機臺的驗證測試階段,這標志著被視為延續(xù)臺積電領先地位的新一代封裝技術,已邁出關鍵一步。
臺積電CoPoS試產(chǎn)線已建置,供應商正積極配合
CoPoS本質上可以理解為CoWoS的面板化升級版。它將傳統(tǒng)的圓形硅晶圓中介層替換為方形的玻璃或有機面板,這種“化圓為方”的策略帶來了顯著的物理優(yōu)勢。
比如,在面積利用率方面,傳統(tǒng)12英寸圓形晶圓在放置方形AI芯片時,邊角空間無法利用,面積利用率僅約65%;而方形面板能將利用率極致推升至95%。以英偉達B200芯片為例,12英寸圓形晶圓僅能放4組,而同尺寸的方形面板保守估計可容納9至16組,相當于在相同材料面積下實現(xiàn)產(chǎn)能翻倍。這一變革不僅大幅提升產(chǎn)量,也減少廢料,符合ESG節(jié)能減碳目標。
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此外,CoPoS的面板尺寸可達310x310毫米、515x510毫米甚至750x620毫米,遠超傳統(tǒng)300毫米圓形晶圓,為大尺寸AI/HPC芯片封裝提供了技術支撐。
早在6月4日召開的臺積電股東會上,臺積電董事長魏哲家就首度公開證實,臺積電已正式建置CoPoS試產(chǎn)線。他表示,CoPoS先進封裝技術已在試產(chǎn)線上運行,預計需要二至三年,產(chǎn)量才會達到相當大的規(guī)模。他強調,先進封裝與新材料技術迭代無捷徑,產(chǎn)業(yè)落地的核心在于與終端客戶聯(lián)合驗證迭代、持續(xù)優(yōu)化量產(chǎn)效率、嚴控良率,保障規(guī)模化商用的穩(wěn)定性與可靠性。
據(jù)供應鏈透露,為了避免英特爾與三星等競爭對手的超越,臺積電正加速布局,首條CoPoS試產(chǎn)線落腳于臺積電子公司采鈺的龍?zhí)稄S區(qū),并已規(guī)劃于2026年下半年至2027年間實現(xiàn)小批量產(chǎn)出。
隨著關鍵材料與耗材順利到位,目前已全面進入導入生產(chǎn)線與機臺驗證的核心測試階段。供應鏈透露的CoPoS首波設備供應商陣容強大,除TEL創(chuàng)、科、應用材料等國際大廠外,還包含了十余家臺系設備廠。這些臺系設備廠商涵蓋多個關鍵環(huán)節(jié):負責濕制程的辛耘與弘塑,專攻自動化設備的家登、盟立與萬潤,負責熱制程及烘烤設備的志圣與印能,以及負責AOI光學檢測的大量、倍利科與晶彩科等。這些廠商多數(shù)延續(xù)了原先的CoWoS供應鏈基礎,正傾全力協(xié)助臺積電打通新一波的先進封裝產(chǎn)能。
臺積電之所以急于推進CoPoS,核心原因在于解決現(xiàn)有的產(chǎn)能與技術瓶頸。盡管現(xiàn)有的CoWoS產(chǎn)能預計至2026年底將擴增至每月13萬片,但訂單滿足率仍僅約80%,使得英偉達等大廠仍需排隊等候。此外,隨著AI運算需求提升,單顆芯片封裝尺寸已突破光罩極限,傳統(tǒng)封裝面臨嚴峻的空間挑戰(zhàn)。
然而,從圓形晶圓轉向方形面板伴隨著極高的技術門檻。首先是翹曲問題,方形結構在邊角容易產(chǎn)生應力集中與熱膨脹不均,導致基板變形。其次,傳統(tǒng)半導體設備多為圓形對稱設計,轉換為方形基板意味著數(shù)百道程序必須重新設計與整合,系統(tǒng)難度極高。此外,任何局部瑕疵都可能影響整片面板良率,對量測、檢測、清洗與對位設備提出了更高要求。
隨著供應鏈證實材料到位并啟動機臺驗證,顯示臺積電已有節(jié)奏地在克服這些難關。
2028年底嘉義廠量產(chǎn),美國廠同步規(guī)劃
由于CoPoS技術將主要服務于AI等高端應用領域,因此AI芯片廠商將會是主要客戶。據(jù)業(yè)界消息,臺積電當前最大的CoWoS客戶英偉達有望率先導入,AMD和博通預計也會跟進下單。
按照目前的規(guī)劃,2026年將進行試產(chǎn)驗證,采鈺廠試產(chǎn)線啟動,設備驗證全面進行中;2026年下半年至2027年實現(xiàn)小批量產(chǎn)出,進行初期樣品驗證;2027年轉入技術深化開發(fā)階段;2028年進行制程驗證,為大規(guī)模量產(chǎn)做準備。
臺積電規(guī)劃將嘉義AP7廠作為CoPoS量產(chǎn)的核心基地,該廠區(qū)的P4、P5廠將導入CoPoS技術,預計于2028年底至2029年實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。此外,臺積電在美國亞利桑那州也同步規(guī)劃先進封裝廠,其中一座將以CoPoS為主。
業(yè)內(nèi)人士指出,玻璃基板是AI/HPC先進封裝向大尺寸、高帶寬、高密度演進的重要材料平臺。隨著臺積電CoPoS試產(chǎn)線的建置,2026年被視為玻璃基板封裝產(chǎn)業(yè)化的啟動元年,2027年以小批量送樣驗證為主,2028年后逐步進入產(chǎn)能釋放階段。
編輯:芯智訊-浪客劍
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