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臺(tái)積電領(lǐng)銜臺(tái)企抱團(tuán)發(fā)展先進(jìn)封裝生態(tài)

臺(tái)積電CoWoS產(chǎn)能將提升4倍
2024-09-06
來(lái)源:芯智訊

9月4日,在SEMICON Taiwan 2024展會(huì)上,,臺(tái)積電營(yíng)運(yùn)/先進(jìn)封裝技術(shù)暨服務(wù)副總何軍在展會(huì)期間舉辦的“3D IC/CoWoS驅(qū)動(dòng)AI芯片創(chuàng)新論壇——異質(zhì)整合國(guó)際論壇系列活動(dòng)論壇”上指出,,為應(yīng)對(duì)強(qiáng)勁的客戶需求,臺(tái)積電正火速擴(kuò)充先進(jìn)封裝產(chǎn)能,,預(yù)期CoWoS產(chǎn)能到2026年都會(huì)持續(xù)高速擴(kuò)產(chǎn),,在2022年至2026年產(chǎn)能年復(fù)合成長(zhǎng)率將達(dá)50%以上,也就是說(shuō)4年間產(chǎn)能將提升至2022年的5倍,,實(shí)際增長(zhǎng)約4倍,。

由于先進(jìn)封裝產(chǎn)能嚴(yán)重供不應(yīng)求,他秀出簡(jiǎn)報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)幽默提到:“現(xiàn)在簡(jiǎn)報(bào)都不敢放(先進(jìn)封裝產(chǎn)能)數(shù)字,,因?yàn)榭腿硕家恢闭f(shuō)(產(chǎn)能)不夠,,所以干脆不放具體數(shù)字了”。為應(yīng)對(duì)強(qiáng)勁的客戶需求,,臺(tái)積電到2026年都會(huì)持續(xù)高速擴(kuò)充先進(jìn)封裝產(chǎn)能,,建廠速度也會(huì)加速,以CoWoS產(chǎn)能來(lái)說(shuō),,從過(guò)往3至5年建一個(gè)廠,,現(xiàn)在已縮短到2年內(nèi)、1年半就要建好,。

將轉(zhuǎn)向CoWoS-L

從技術(shù)角度來(lái)看,,CoWoS已經(jīng)擴(kuò)展到提供三種不同的轉(zhuǎn)接板技術(shù)(CoWoS中的“晶圓”):CoWoS-S采用硅中介層,基于現(xiàn)有硅片光刻和再分布層的加工,;CoWoS-R使用有機(jī)轉(zhuǎn)接板以降低成本,;CoWoS-L使用插入有機(jī)轉(zhuǎn)接板中的小硅“橋”,用于相鄰芯片邊緣之間的高密度互連(0.4um/0.4um L/S 間距),。

在前一日的專題演講上,,臺(tái)積電高效能封裝整合處處長(zhǎng)侯上勇表示,作為能滿足所有條件的最佳解決方案,,臺(tái)積電的先進(jìn)封裝重點(diǎn)會(huì)從CoWoS-S 逐步轉(zhuǎn)移至CoWoS-L,,并稱CoWoS-L 是未來(lái)藍(lán)圖關(guān)鍵技術(shù)。

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侯上勇指出,,臺(tái)積電過(guò)去有三場(chǎng)關(guān)于先進(jìn)封裝的重要演講,,包括2012 年發(fā)布3D-IC 模組、TSV,、微凸塊(micro bond)和臨時(shí)載板制程,;2016 年第二次研究,重點(diǎn)是HBM 邏輯整合,;2020 年第三場(chǎng)則確定硅中介層可擴(kuò)展三倍光罩尺寸,;現(xiàn)在則是第四個(gè)演講的最佳時(shí)機(jī),。

侯上勇認(rèn)為,由于頂部晶片(Top Die)成本非常高,,CoWoS-L 是比CoWoS-R,、CoWoS-S 更能滿足所有條件的最佳解決方案,且因?yàn)榫哂徐`活性,,可在其中介層實(shí)現(xiàn)異質(zhì)整合,,會(huì)有其專精的尺寸與功能。CoWoS-L 可兼容于各式各樣的高效能頂級(jí)芯片,,例如先進(jìn)邏輯,、SoIC 和HBM。

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此外,,臺(tái)積電也根據(jù)整體系統(tǒng)散熱方案開(kāi)發(fā)各種散熱解決方案,,而共同封裝光學(xué)(CPO)開(kāi)發(fā)工作也在進(jìn)行中。侯上勇指出,,在CoWoS 封裝中使用光學(xué)引擎(COUPE)的CPO,,將使每瓦效能達(dá)到新里程碑。

侯上勇還提到系統(tǒng)級(jí)晶圓(System-on-Wafer,,SoW)技術(shù),,表示過(guò)去已經(jīng)用于特斯拉,臺(tái)積電也在利用該技術(shù)幫晶圓級(jí)AI芯片廠商Cerebras 代工的wafer level chip,。

不過(guò),,臺(tái)積電目前的SoW是借助臺(tái)積電成熟的InFO技術(shù)來(lái)擴(kuò)展新一代數(shù)據(jù)中心所需的算力,而基于CoWoS的SoW將計(jì)劃在2027年推出,,它將集成先進(jìn)的SoC或SoIC,、HBM及其他元件。將會(huì)帶來(lái)相比第一代SoIC技術(shù)超過(guò)40倍的性能提升,。

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組建生態(tài)聯(lián)盟

需要指出的是,,目前先進(jìn)封裝的龐大需求主要來(lái)自于小芯片(Chiplet)的趨勢(shì),主要目的是通過(guò)小芯片設(shè)計(jì)來(lái)降低綜合成本,,提升性能表現(xiàn),。

臺(tái)積電營(yíng)運(yùn)/先進(jìn)封裝技術(shù)暨服務(wù)副總何軍也表示,先進(jìn)封裝強(qiáng)勁需求背后來(lái)自于小芯片設(shè)計(jì)的降低成本需求,,小芯片要成功也依賴于先進(jìn)封裝,,臺(tái)積電也因而積極推動(dòng)3DFabric聯(lián)盟,,希望加速3D IC生態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)新及完備,。而生態(tài)系統(tǒng)成功的要素包含設(shè)備自動(dòng)與標(biāo)準(zhǔn)化、制造系統(tǒng)到位使零組件良率穩(wěn)定避免堆疊后良率不佳,、流程管控與穩(wěn)定等,。

日月光資深副總洪松井在論壇上,,也非常認(rèn)可何軍的觀點(diǎn)。他說(shuō),,如同何軍提到中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)強(qiáng),,若回頭看2.5D封裝在2013年量產(chǎn)迄今,產(chǎn)業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程若以生態(tài)角度來(lái)看可少走冤枉路,,日后如果能在設(shè)備或材料進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化,,更有利于產(chǎn)業(yè)加速創(chuàng)新。

洪松井還以面板級(jí)封裝為例提到,,相關(guān)技術(shù)有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn),,雖然好處是若從圓形轉(zhuǎn)為方形,可讓每單位芯片生產(chǎn)更有效率,,但在機(jī)臺(tái),、材料等領(lǐng)域也充滿挑戰(zhàn)。洪松井還指出,,從過(guò)去經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,,聯(lián)盟生態(tài)圈很重要,也需要很早開(kāi)始準(zhǔn)備,。

何軍也補(bǔ)充提到,,先進(jìn)封裝材料特性及HBM伙伴也要努力,才能共同推進(jìn)先進(jìn)封裝,。

PCB龍頭臻鼎董事暨營(yíng)運(yùn)長(zhǎng)李定轉(zhuǎn)則建議,,隨著產(chǎn)業(yè)推進(jìn),為應(yīng)對(duì)先進(jìn)封裝載板對(duì)應(yīng)朝向高層,、大面積,、平面、精準(zhǔn)設(shè)計(jì)趨勢(shì),,載板廠商也勢(shì)必強(qiáng)化廠區(qū)智慧制造,,才能應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體等級(jí)銜接的需求。

從事液晶面板和半導(dǎo)體產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備研發(fā)和制造的均豪集團(tuán)董事長(zhǎng)陳政興則表示,,臺(tái)積電今,、明年CoWoS產(chǎn)能有望連續(xù)翻倍成長(zhǎng),伴隨日月光投控也積極拓展先進(jìn)封裝產(chǎn)能,,均豪將通吃兩大半導(dǎo)體廠擴(kuò)產(chǎn)訂單,。

陳政興預(yù)估,即便2026年CoWoS產(chǎn)能吃緊狀況緩解,,將由扇出型面板級(jí)封裝(FOPLP)接手CoWoS,,成為擴(kuò)產(chǎn)新契機(jī),因此看好未來(lái)十年將是中國(guó)臺(tái)灣“黃金十年”,,為志圣與均豪及均華組成的“G2C聯(lián)盟”帶來(lái)強(qiáng)勁的成長(zhǎng)動(dòng)能,。G2C目前將聚焦在封裝制程,,攜手芯片大廠Foundry 2.0,深化先進(jìn)制程與量產(chǎn)支持,。

另一家半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商志圣集團(tuán)也指出,,先進(jìn)封裝將成為百年一遇的第四次工業(yè)革命浪潮,該公司會(huì)積極把握趨勢(shì),,并結(jié)合聯(lián)盟伙伴與先進(jìn)封裝生態(tài)系相關(guān)主要大廠,,展開(kāi)更大范圍合作,共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與創(chuàng)新,。


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