近几年,AI技术的迅猛发展,有力推动了众多领域的蓬勃发展,先进封装领域便是其中之一。近日,有业界消息传出,英伟达因最新的Blackwell架构GPU芯片需求强劲,已包下台积电今年超过七成的CoWoS-L先进封装产能,预计出货量每季环比增长20%以上。
可见,今年的先进封装需求仍将维持在高位,尽管台积电已经在积极投入扩产,但显然其扩产速度还是跟不上行业不断增长的需求,业界急需探寻新的先进封装技术。
CoWoS先进封装产能供不应求,台积电积极扩产
随着AI和高性能计算(HPC)需求的爆发,CoWoS技术成为重要的解决方案。它能够延长摩尔定律的寿命,通过将不同制程的芯片封装在一起,实现加速运算且成本可控的目标。
除英伟达外,包括亚马逊云科技(AWS)、博通、AMD等国际大厂也纷纷抢占台积电的CoWoS先进封装产能,致使台积电CoWoS先进封装产能供不应求。
为应对市场不断增长的需求,近两年来,台积电积极扩产CoWoS先进封装产能。据TrendForce报道,台积电多个扩产项目正在同步推进:台积电已经收购群创光电位于中国台湾台南的工厂(AP8),计划于2025年末开始小规模生产,预计可实现每月4万片到5万片晶圆的生产能力;北部新建的AP6B已于2024年12月3日获得了使用许可;2024年5月开工的嘉义工厂建设进度加快,框架已初具规模;台中的AP5B预计2025年上半年开始投入运营。
通过以上这些扩产计划,预计到2025年年末,台积电的CoWoS先进封装月产能将提升至每月7万片晶圆,到2026年末,月产能将进一步扩大,提高至超过每月9万片晶圆。
尽管近期有市场传闻称,台积电的CoWoS遭大客户砍单,台积电一如既往地表示不回应相关市场传闻。然而封测供应链指出,近期CoWoS相关订单仍供不应求,没有被砍单,可能因制程升级转换,甚至可能是有客户开始布局下世代扇出型面板级封装(FOPLP),从而引发误解。
天风证券分析师郭明錤也表示,台积电CoWoS扩产计划仍无改变,英伟达在台积电的2025年CoWoS投片约37万片的规划,自2024年Q4至今无太大变化。
FOPLP崭露头角
虽然台积电积极扩产CoWoS先进封装产能,但显然还是不能满足市场需求。众多封测以及面板厂商开始寻找其它解决方案,其中,上述让台积电陷入被砍单传闻的FOPLP技术就是近期较为热门的先进封装技术之一。
FOPLP技术是FOWLP技术的延伸,采用方形基板进行IC封装,可扩大封装尺寸,进而降低生产成本。FOPLP采用的方形基板也是其与CoWoS的最大区别,方形面积相较圆形晶圆具有更高的利用率,可达95%,即在相同单位面积下,可放置更多的芯片数量。
近几年,群创、日月光、力成等众多厂商积极布局FOPLP领域。尤其是群创,近几年重金押注FOPLP领域,并近期宣布推出“半导体快轨计划",透过扩大产官学合作,预计养成500位半导体大军,其中,FOPLP技术更是重中之重。
目前,群创拥有业界最大尺寸的FOPLP技术,即700mm X 700mm尺寸,目标于今年上半年量产。封测大厂日月光则专注于600mm X 600mm规格的FOPLP领域,预计将于今年第二季度设备进厂,第三季度开始试量产。台积电也高度关注FOPLP技术的发展,但尚未公布确切的发展尺寸。
FOPLP仍需克服的挑战
FOPLP基板技术“化圆为方”的理念,可以让面板级封装拥有较高的面积利用率,提供更高产能,并降低生产成本。然而,FOPLP想要实现普及应用,仍需克服一些挑战。
首当其冲的就是,目前业界还没有统一的面板尺寸规格。从各大厂商的面板尺寸布局就可以看出,FOPLP的面板尺寸不像晶圆尺寸那样有统一标准,各大厂商各自为政,这就要求制造商必须通过调整生产设备以适应不同尺寸,从而增加了设计过程的成本和复杂性。
此外,由于FOPLP面板尺寸较传统的晶圆尺寸大,存在翘曲、对准精度和工艺变化等问题,FOPLP技术需要在新材料、工具和方法上进行大量投资。
跨生态系统的协作也至关重要,材料供应商、设备制造商、OSAT企业以及系统集成商需共同努力,克服技术、经济等方面的问题,以推动FOPLP技术的普及应用。
结语
AI技术的发展极大地推动了先进封装技术的需求增长。台积电的扩产速度难以满足这一增长幅度。业界需要新的封装技术来填补这一需求缺口。FOPLP技术无疑是理想选择之一,它提供了一种既可扩展又经济高效的传统晶圆级封装替代方案。但不可忽视的是,在其普及过程上,仍需克服一系列的挑战。
未来,随着材料、设备及工艺方法的持续创新,相信FOPLP有能力弥合尖端性能与可制造性之间的差距,成为业界‘新宠儿’。
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