近幾年,AI技術(shù)的迅猛發(fā)展,有力推動了眾多領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,先進封裝領(lǐng)域便是其中之一。近日,有業(yè)界消息傳出,英偉達因最新的Blackwell架構(gòu)GPU芯片需求強勁,已包下臺積電今年超過七成的CoWoS-L先進封裝產(chǎn)能,預(yù)計出貨量每季環(huán)比增長20%以上。
可見,今年的先進封裝需求仍將維持在高位,盡管臺積電已經(jīng)在積極投入擴產(chǎn),但顯然其擴產(chǎn)速度還是跟不上行業(yè)不斷增長的需求,業(yè)界急需探尋新的先進封裝技術(shù)。
CoWoS先進封裝產(chǎn)能供不應(yīng)求,臺積電積極擴產(chǎn)
隨著AI和高性能計算(HPC)需求的爆發(fā),CoWoS技術(shù)成為重要的解決方案。它能夠延長摩爾定律的壽命,通過將不同制程的芯片封裝在一起,實現(xiàn)加速運算且成本可控的目標。
除英偉達外,包括亞馬遜云科技(AWS)、博通、AMD等國際大廠也紛紛搶占臺積電的CoWoS先進封裝產(chǎn)能,致使臺積電CoWoS先進封裝產(chǎn)能供不應(yīng)求。
為應(yīng)對市場不斷增長的需求,近兩年來,臺積電積極擴產(chǎn)CoWoS先進封裝產(chǎn)能。據(jù)TrendForce報道,臺積電多個擴產(chǎn)項目正在同步推進:臺積電已經(jīng)收購群創(chuàng)光電位于中國臺灣臺南的工廠(AP8),計劃于2025年末開始小規(guī)模生產(chǎn),預(yù)計可實現(xiàn)每月4萬片到5萬片晶圓的生產(chǎn)能力;北部新建的AP6B已于2024年12月3日獲得了使用許可;2024年5月開工的嘉義工廠建設(shè)進度加快,框架已初具規(guī)模;臺中的AP5B預(yù)計2025年上半年開始投入運營。
通過以上這些擴產(chǎn)計劃,預(yù)計到2025年年末,臺積電的CoWoS先進封裝月產(chǎn)能將提升至每月7萬片晶圓,到2026年末,月產(chǎn)能將進一步擴大,提高至超過每月9萬片晶圓。
盡管近期有市場傳聞稱,臺積電的CoWoS遭大客戶砍單,臺積電一如既往地表示不回應(yīng)相關(guān)市場傳聞。然而封測供應(yīng)鏈指出,近期CoWoS相關(guān)訂單仍供不應(yīng)求,沒有被砍單,可能因制程升級轉(zhuǎn)換,甚至可能是有客戶開始布局下世代扇出型面板級封裝(FOPLP),從而引發(fā)誤解。
天風證券分析師郭明錤也表示,臺積電CoWoS擴產(chǎn)計劃仍無改變,英偉達在臺積電的2025年CoWoS投片約37萬片的規(guī)劃,自2024年Q4至今無太大變化。
FOPLP嶄露頭角
雖然臺積電積極擴產(chǎn)CoWoS先進封裝產(chǎn)能,但顯然還是不能滿足市場需求。眾多封測以及面板廠商開始尋找其它解決方案,其中,上述讓臺積電陷入被砍單傳聞的FOPLP技術(shù)就是近期較為熱門的先進封裝技術(shù)之一。
FOPLP技術(shù)是FOWLP技術(shù)的延伸,采用方形基板進行IC封裝,可擴大封裝尺寸,進而降低生產(chǎn)成本。FOPLP采用的方形基板也是其與CoWoS的最大區(qū)別,方形面積相較圓形晶圓具有更高的利用率,可達95%,即在相同單位面積下,可放置更多的芯片數(shù)量。
近幾年,群創(chuàng)、日月光、力成等眾多廠商積極布局FOPLP領(lǐng)域。尤其是群創(chuàng),近幾年重金押注FOPLP領(lǐng)域,并近期宣布推出“半導(dǎo)體快軌計劃",透過擴大產(chǎn)官學(xué)合作,預(yù)計養(yǎng)成500位半導(dǎo)體大軍,其中,F(xiàn)OPLP技術(shù)更是重中之重。
目前,群創(chuàng)擁有業(yè)界最大尺寸的FOPLP技術(shù),即700mm X 700mm尺寸,目標于今年上半年量產(chǎn)。封測大廠日月光則專注于600mm X 600mm規(guī)格的FOPLP領(lǐng)域,預(yù)計將于今年第二季度設(shè)備進廠,第三季度開始試量產(chǎn)。臺積電也高度關(guān)注FOPLP技術(shù)的發(fā)展,但尚未公布確切的發(fā)展尺寸。
FOPLP仍需克服的挑戰(zhàn)
FOPLP基板技術(shù)“化圓為方”的理念,可以讓面板級封裝擁有較高的面積利用率,提供更高產(chǎn)能,并降低生產(chǎn)成本。然而,F(xiàn)OPLP想要實現(xiàn)普及應(yīng)用,仍需克服一些挑戰(zhàn)。
首當其沖的就是,目前業(yè)界還沒有統(tǒng)一的面板尺寸規(guī)格。從各大廠商的面板尺寸布局就可以看出,F(xiàn)OPLP的面板尺寸不像晶圓尺寸那樣有統(tǒng)一標準,各大廠商各自為政,這就要求制造商必須通過調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備以適應(yīng)不同尺寸,從而增加了設(shè)計過程的成本和復(fù)雜性。
此外,由于FOPLP面板尺寸較傳統(tǒng)的晶圓尺寸大,存在翹曲、對準精度和工藝變化等問題,F(xiàn)OPLP技術(shù)需要在新材料、工具和方法上進行大量投資。
跨生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)作也至關(guān)重要,材料供應(yīng)商、設(shè)備制造商、OSAT企業(yè)以及系統(tǒng)集成商需共同努力,克服技術(shù)、經(jīng)濟等方面的問題,以推動FOPLP技術(shù)的普及應(yīng)用。
結(jié)語
AI技術(shù)的發(fā)展極大地推動了先進封裝技術(shù)的需求增長。臺積電的擴產(chǎn)速度難以滿足這一增長幅度。業(yè)界需要新的封裝技術(shù)來填補這一需求缺口。FOPLP技術(shù)無疑是理想選擇之一,它提供了一種既可擴展又經(jīng)濟高效的傳統(tǒng)晶圓級封裝替代方案。但不可忽視的是,在其普及過程上,仍需克服一系列的挑戰(zhàn)。
未來,隨著材料、設(shè)備及工藝方法的持續(xù)創(chuàng)新,相信FOPLP有能力彌合尖端性能與可制造性之間的差距,成為業(yè)界‘新寵兒’。