楊蕓智

2029量產(chǎn)倒計時。

隨著人工智能應用對高性能計算芯片的需求持續(xù)激增，全球晶圓上芯片（CoWoS）的供應正在趨緊。與此同時，這些芯片的尺寸也在不斷增大，這給更高效的封裝方法帶來了壓力。面板級封裝（PLP）是一種頗具前景的替代方案，它因其低成本和可擴展性而備受關(guān)注。

臺積電正引領(lǐng)這一轉(zhuǎn)變，其下一代解決方案名為CoPoS（芯片基板上面板上芯片(Chip-on-Panel-on-Substrate)），采用矩形玻璃面板而非傳統(tǒng)的圓形晶圓。這種面板格式的轉(zhuǎn)變旨在容納更大的芯片尺寸，并以更低的成本提升異構(gòu)集成的性能。

據(jù)報道，日月光科技控股有限公司已效仿臺積電修改了其PLP生產(chǎn)規(guī)格，以符合臺積電提出的310mmx310mm面板尺寸。意法半導體已開始評估新設備采購，以參與正在進行的行業(yè)轉(zhuǎn)型。

意法半導體進軍芯片封裝領(lǐng)域

意法半導體作為全球重要的芯片制造商，近期宣布對其全球制造布局進行戰(zhàn)略性調(diào)整，這一舉措在半導體行業(yè)引發(fā)關(guān)注。其中，位于法國圖爾的工廠將迎來關(guān)鍵改造，成為此次布局調(diào)整的核心環(huán)節(jié)。

長期以來，圖爾工廠是意法半導體專注于外延的GaN（氮化鎵）技術(shù)中心，在該領(lǐng)域積累了深厚的技術(shù)沉淀和生產(chǎn)經(jīng)驗。此次改造并非摒棄原有優(yōu)勢，而是在此基礎(chǔ)上進行拓展——工廠將在繼續(xù)承擔GaN技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn)任務的同時，擴展至面板級封裝領(lǐng)域，這標志著意法半導體正式進軍芯片封裝領(lǐng)域。

這一轉(zhuǎn)變對意法半導體具有重要意義。通過掌握面板級封裝技術(shù)，該公司能夠更好地推進基于芯片集的復雜半導體應用設計，在相關(guān)領(lǐng)域的競爭中占據(jù)更有利的位置。同時，這也將增強其在全球半導體市場的綜合競爭力，使其在與同行的角逐中擁有更多籌碼。

從行業(yè)層面來看，意法半導體的這一戰(zhàn)略調(diào)整，也反映了全球半導體產(chǎn)業(yè)向更先進制造技術(shù)和更完善產(chǎn)業(yè)鏈布局發(fā)展的趨勢。隨著市場對高性能半導體產(chǎn)品需求的不斷增長，具備完整技術(shù)能力和制造體系的企業(yè)將更具發(fā)展?jié)摿?，而圖爾工廠的改造升級，正是意法半導體順應這一趨勢的具體行動。

生態(tài)系統(tǒng)圍繞臺積電的愿景

市場分析師指出，由于技術(shù)門檻高，試圖開發(fā)面板級封裝解決方案的單一參與者往往面臨嚴峻挑戰(zhàn)。然而，當像臺積電這樣的行業(yè)領(lǐng)導者制定技術(shù)路線圖時，往往會催化更廣泛的行業(yè)整合。這引發(fā)了一波后續(xù)投資與合作浪潮，小型設備制造商抓住機會，乘勢而上，形成連鎖反應，可能顯著加速設備供應商的增長。

臺積電的CoPoS技術(shù)將芯片直接安裝到玻璃基板上，從而實現(xiàn)了更大的封裝尺寸，并提高了多芯片、多功能集成度。這符合客戶對更復雜芯片架構(gòu)日益增長的需求。

克服玻璃翹曲仍是關(guān)鍵瓶頸

盡管CoPoS技術(shù)潛力巨大，但如何解決玻璃基板翹曲問題，以實現(xiàn)量產(chǎn)所需的高良率，仍是一個重大挑戰(zhàn)。玻璃基板之所以成為CoPoS技術(shù)的重要選擇，源于其出色的平整度和電氣性能，能夠為高密度芯片集成提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)。但在封裝過程中，受到溫度變化、材料應力等多種因素的影響，玻璃基板極易出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象。這種翹曲會導致芯片與基板的對位精度下降，進而引發(fā)焊接不良、信號傳輸受阻等一系列問題，大幅降低產(chǎn)品的良率，增加生產(chǎn)成本，成為阻礙其量產(chǎn)的“攔路虎”。

面對這一挑戰(zhàn)，臺積電的應對策略頗具行業(yè)參考價值。該公司選擇采用310毫米×310毫米的面板尺寸，這一尺寸與傳統(tǒng)12英寸晶圓的表面積極為接近。這一戰(zhàn)略選擇并非偶然，而是經(jīng)過深思熟慮的結(jié)果。其核心優(yōu)勢在于能夠充分利用現(xiàn)有的CoWoS（ChiponWaferonSubstrate）生產(chǎn)設備。

CoWoS技術(shù)作為臺積電在先進封裝領(lǐng)域的成熟技術(shù)，已擁有完善的生產(chǎn)設備和工藝體系。通過選用與12英寸晶圓表面積接近的面板尺寸，臺積電可以最大限度地兼容現(xiàn)有的CoWoS生產(chǎn)設備，無需進行大規(guī)模的設備改造或更換。這不僅降低了技術(shù)過渡的成本，還能借助成熟的設備和工藝經(jīng)驗，更順利地實現(xiàn)向CoPoS先進封裝平臺的過渡，在一定程度上緩解了玻璃翹曲問題帶來的量產(chǎn)壓力，為CoPoS技術(shù)的進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2029年實現(xiàn)量產(chǎn)的路線圖

盡管CoPoS的部署似乎略微落后于行業(yè)最初的預期，但供應鏈消息人士仍保持樂觀。面板封裝預計將為大尺寸AI服務器芯片帶來顯著的成本優(yōu)勢。潛在的早期采用者包括Nvidia、AMD和Broadcom，它們都在為生成式AI工作負載開發(fā)先進的HPC解決方案。

據(jù)報道，臺積電計劃于2026年第二季度在其位于龍?zhí)兜淖庸綱isEraTechnologies安裝一條CoPoS微型生產(chǎn)線試點。這將為與包括硅光子學在內(nèi)的其他先進技術(shù)的整合鋪平道路。該公司計劃在2027年完成技術(shù)開發(fā)，并于2028年開始從Manz、CSunManufacturing和GrandProcessTechnology等合作伙伴處采購設備。臺積電位于嘉義的AP7先進封裝工廠計劃于2029年開始商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。

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