臺(tái)積電加速推進(jìn)CoPoS面板級(jí)封裝:310×310毫米規(guī)格2028年量產(chǎn)
關(guān)鍵詞: 臺(tái)積電 CoPoS 面板級(jí)封裝 封裝技術(shù)
5月20日消息,半導(dǎo)體代工巨頭臺(tái)積電正全力推進(jìn)新一代面板級(jí)封裝技術(shù)。
基于德國設(shè)備商SCHMID透露的信息,臺(tái)積電目前的重點(diǎn)研發(fā)規(guī)格為310×310毫米,并正在評(píng)估在該尺寸上整合玻璃材料。臺(tái)積電將這一全新的面板級(jí)封裝平臺(tái)命名為CoPoS(Chip-on-Panel-on-Substrate,板上芯片再上基板),行業(yè)消息顯示,該平臺(tái)最早有望在2028年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
CoPoS被視為臺(tái)積電現(xiàn)有王牌封裝技術(shù)CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)的下一代繼任者。其最核心的創(chuàng)新在于“化圓為方”——將傳統(tǒng)封裝中使用的圓形硅晶圓(Wafer)替換為面積更大的矩形面板(Panel)。
德國設(shè)備商SCHMID首席銷售官Roland Rettenmaier指出,目前整個(gè)行業(yè)正逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化,主流面板尺寸包括310×310毫米、510×515毫米以及600×600毫米等多種規(guī)格。臺(tái)積電此次重點(diǎn)推進(jìn)的310×310毫米規(guī)格,正是為了在封裝面積、生產(chǎn)良率與設(shè)備兼容性之間尋找最佳平衡點(diǎn)。
與傳統(tǒng)圓形晶圓封裝相比,面板級(jí)封裝(FOPLP)展現(xiàn)出了極具競爭力的技術(shù)優(yōu)勢,這也正是臺(tái)積電、英特爾、三星等全球巨頭爭相布局的核心原因。
首先是極高的面積利用率與成本效益。傳統(tǒng)12英寸圓形晶圓在切割方形芯片時(shí),邊緣會(huì)產(chǎn)生大量無法利用的浪費(fèi),面積利用率通常不足85%。而采用矩形路徑的面板級(jí)封裝,面積利用率可輕松突破95%。這種“去邊角化”的設(shè)計(jì),使得單次制程可產(chǎn)出的芯片數(shù)量大幅增加,據(jù)行業(yè)估算,從晶圓級(jí)封裝過渡到面板級(jí)封裝,單位成本有望降低20%至30%以上。
其次是突破物理限制,提升封裝密度。CoPoS計(jì)劃在中介層材料上進(jìn)行重大革新,逐步從傳統(tǒng)的硅中介層向玻璃基板演進(jìn)。玻璃材料憑借卓越的平整度、極低的熱膨脹系數(shù)(與硅材料高度匹配)以及優(yōu)異的高頻電氣性能,能夠有效解決超大尺寸芯片在封裝過程中的翹曲難題。這對(duì)于容納更多Chiplet(芯粒)和堆疊更高帶寬內(nèi)存(如HBM4)至關(guān)重要,能夠完美契合英偉達(dá)、谷歌等客戶對(duì)下一代AI訓(xùn)練與推理芯片的超大封裝需求。
不過,CoPoS的量產(chǎn)之路仍面臨挑戰(zhàn)。由于面板尺寸遠(yuǎn)大于晶圓,加工過程中的均勻性控制與翹曲抑制是亟待解決的技術(shù)難點(diǎn)。
根據(jù)目前的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,臺(tái)積電已制定了明確的時(shí)間表:2026年啟動(dòng)中試線建設(shè)并逐步完成產(chǎn)線搭建,預(yù)計(jì)最早在2028年啟動(dòng)量產(chǎn),并在2028年至2029年間實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。供應(yīng)鏈消息指出,英偉達(dá)預(yù)計(jì)將成為CoPoS的首發(fā)客戶,利用其更大的封裝面積來容納更多的GPU芯粒與內(nèi)存。
與此同時(shí),全球半導(dǎo)體行業(yè)的面板級(jí)封裝標(biāo)準(zhǔn)化浪潮已勢不可擋。英特爾計(jì)劃通過合作伙伴間接推動(dòng)相關(guān)需求,并預(yù)計(jì)在2028年推出基于玻璃基板的EMIB方案;三星也在積極測試玻璃基板用于AI芯片封裝。隨著臺(tái)積電CoPoS技術(shù)的逐步成熟,半導(dǎo)體封裝將正式從“晶圓時(shí)代”邁向“面板時(shí)代”,為人工智能與高性能計(jì)算提供更強(qiáng)有力的底層支撐。