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CoWoP抢先CoPoS接棒CoWoS? 先进封装三大路径分析

  • 王嘉瑜台北

AI高运算芯片蓬勃,更点燃先进封装技术的三大主流发展路径争霸。李建梁摄
AI高运算芯片蓬勃,更点燃先进封装技术的三大主流发展路径争霸。李建梁摄

先进封装,日进千里,除了半导体晶圆级技术外,现今,面板、PCB领域,都成了业界热议的当红炸子鸡。

「CoWoP(Chip-on-Wafer-on-Platform PCB)」近期横空出世,因其大胆挑战既有的台积电CoWoS先进封装主流架构,更被外界视为可能重塑PCB产业版图的关键变量,甚至还可能动摇面板级的CoPoS(Chip-on-Panel-on-Substrate)的接班地位,引发市场议论声浪不断。

不过,若要论CoWoP、CoPoS这两大新技术,谁最有机会接棒CoWoS老大哥,成为下一时代AI芯片封装技术的新主流?

答案无疑是凭藉「化圆为方」先天优势、将CoWoS制程面板化的CoPoS,已确定取得晶圆代工大厂优先导入市场的先发权。

首先,根据NVIDIA内部流出的技术示意图来看,CoWoP预计将以PCB主机板,取代既有的IC封装基板,理论上虽可望缩短传输路径约4成,强化AI芯片的信号完整性,并透过舍去ABF载板与BGA锡球,使潜在的封装材料成本下降20~30%,也有助于简化供应链复杂程度。

然而,CoWoP与CoPoS之间最根本的差距在于,后者以310x310mm等尺寸的方形面板重布线(RDL)层,取代传统的圆形矽中介层(Silicon Interposer),让可放置芯片的面积利用率获得提升,着眼于改善实际的量产效率瓶颈,才是现今CoWoS制程亟待解决的一大问题。

除此之外,对市场而言,最重要的是,CoPoS制程已在台积电主导下,具备清晰的技术落地时程,最快预计将于2028年进入量产。相较之下,CoWoP架构仍停留在概念发展初期阶段。

PCB供应链日前传出,多家PCB与铜箔基板(CCL)厂,正在与NVIDIA密切合作测试CoWoP技术。如果进展顺利的话,预计将于2025年9月之后,与台积电、日月光投控旗下矽品及相关的设备供应链,进一步研拟450x450mm的可行性设计。

不过,业内人士直言,CoWoP对PCB主机板的技术门槛要求大幅提高,例如须具备封装等级的布线密度能力、控制板材因热膨胀导致的翘曲(warpage)问题、维持良率及返修成本的压力剧增等,多项制程挑战层出不穷,而且PCB本身的加工费也将较以往多出2倍。

因此,现阶段看来,CoWoP若要按照客户目前预期,于2026年10月在Rubin GPU系列的GR150芯片平台上实现,并与CoWoS双线并进的可能性极低。与此同时,对相关上下游供应链而言,CoWoP与CoPoS两项新技术,要几乎同时导入量产及商业化的挑战风险过大。

业界人士分析认为,随着AI算力需求正以前所未有的速度扩张,单靠台积电的CoWoS系列技术一支独秀,不仅芯片封装尺寸受限、采用矽中介层成本高昂,产能扩充速度更明显滞后,难以满足未来市场大量又多元的应用需求。

因此,观察未来先进封装技术演进的三大主流路径,无论是现今市场当红的CoWoP,还是掀起化圆为方革命的CoPoS,抑或是十年磨一剑、终于获得客户采用的面板级扇出型封装(FOPLP),无一不是更注重于寻找「性能与成本的甜蜜点」。

责任编辑:何致中