據(jù)外媒消息，人工智能（AI）芯片帶動(dòng)先進(jìn)封裝需求，市場(chǎng)預(yù)期AI芯片大廠英偉達(dá)（Nvidia）明年將推出新一代制圖芯片架構(gòu)，加速CoWoS封裝需求。

外資評(píng)估，英偉達(dá)H100制圖芯片（GPU）模組第4季供應(yīng)量可到80萬至90萬個(gè)，較第3季約50萬個(gè)增加，預(yù)估明年第1季供應(yīng)量可到100萬個(gè)，主要是CoWoS產(chǎn)能持續(xù)提升。

此前廠商動(dòng)態(tài)顯示，CoWoS產(chǎn)能仍短缺，影響包括英偉達(dá)在內(nèi)的大廠AI芯片出貨進(jìn)度。臺(tái)積電在7月下旬法說會(huì)指出，CoWoS產(chǎn)能將擴(kuò)增1倍，供不應(yīng)求狀況要到2024年底緩解。

臺(tái)積電CoWoS晶圓新廠落腳竹科銅鑼園區(qū)，業(yè)界消息顯示，預(yù)計(jì)2026年底完成建廠，規(guī)劃2027年第2季或第3季量產(chǎn)。觀察臺(tái)積電CoWoS擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度，業(yè)界消息透露，去年臺(tái)積電CoWoS先進(jìn)封裝月產(chǎn)能約1萬片，獨(dú)占CoWoS封裝市場(chǎng)，預(yù)估今年底CoWoS封裝月產(chǎn)能可提升至1.1萬片至1.2萬片，最快明年第2季臺(tái)積電CoWoS封裝月產(chǎn)能可提升至2.2萬片至2.5萬片，明年下半年月產(chǎn)能3萬片目標(biāo)可期。

目前，對(duì)于CoWoS產(chǎn)能配置，外資法人評(píng)估，英偉達(dá)可從臺(tái)積電取得5000至6000片CoWoS晶圓產(chǎn)量，也將從后段專業(yè)委外封測(cè)代工（OSAT）廠取得2000至3000片CoWoS產(chǎn)量。

臺(tái)積電將于本月19日舉行法人說明會(huì)，隨著人工智能（AI）芯片持續(xù)缺貨帶動(dòng)先進(jìn)封裝需求，臺(tái)積電在CoWoS擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)展勢(shì)必成為關(guān)注焦點(diǎn)。法人評(píng)估，臺(tái)積電占有大部分CoWoS產(chǎn)能訂單，不過日月光投控、艾克爾、聯(lián)電等，也將卡位CoWoS封裝制造。


英偉達(dá)為什么看中CoWoS封裝技術(shù)？

CoWoS是Chip on Wafer on Substrate的縮寫，是一種先進(jìn)的芯片封裝技術(shù)，它可以將多個(gè)不同的芯片（如邏輯芯片和內(nèi)存芯片）通過一個(gè)硅基板（中介層）連接在一起，從而實(shí)現(xiàn)芯片之間的高速數(shù)據(jù)傳輸和高效能運(yùn)算。CoWoS技術(shù)屬于2.5D封裝技術(shù)，因?yàn)樗诙S平面上實(shí)現(xiàn)了多個(gè)芯片的集成，但又利用了三維堆疊的優(yōu)勢(shì)。

CoWoS技術(shù)是臺(tái)積電的專利技術(shù)，它于2011年首次開發(fā)，并在高性能計(jì)算（HPC）領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如AMD和NVIDIA的GPU。CoWoS技術(shù)不僅可以提升芯片的性能和功能，還可以縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期和降低成本。


CoWoS封裝技術(shù)有什么好處？

提升性能：CoWoS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)芯片之間的高速數(shù)據(jù)傳輸，提高芯片的運(yùn)算速度和帶寬，同時(shí)降低功耗和熱阻，提升芯片的性能和效率。

增加功能：CoWoS技術(shù)可以集成不同種類和不同工藝節(jié)點(diǎn)的芯片，實(shí)現(xiàn)多種功能的組合和優(yōu)化，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

縮短周期：CoWoS技術(shù)可以在晶圓層級(jí)上進(jìn)行封裝，減少了封裝過程中的步驟和時(shí)間，縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期和上市時(shí)間。

降低成本：CoWoS技術(shù)可以利用現(xiàn)有的芯片制造工藝和設(shè)備，無需投入額外的資金和資源，降低了產(chǎn)品的制造成本和風(fēng)險(xiǎn)。


臺(tái)積電CoWoS封裝產(chǎn)能吃緊

在7月下旬法人說明會(huì)，臺(tái)積電預(yù)估CoWoS產(chǎn)能將擴(kuò)張1倍，但供不應(yīng)求情況要到明年底才可緩解。臺(tái)積電7月下旬也宣布斥資近新臺(tái)幣900億元，在竹科轄下銅鑼科學(xué)園區(qū)設(shè)立先進(jìn)封裝芯片廠，預(yù)計(jì)2026年底完成建廠，量產(chǎn)時(shí)間落在2027年第2季或第3季。

英偉達(dá)首席財(cái)務(wù)官克芮斯（Colette Kress）在8月24日在線上投資者會(huì)議透露，英偉達(dá)在CoWoS封裝的關(guān)鍵制程，已開發(fā)并認(rèn)證其他供應(yīng)商產(chǎn)能，預(yù)期未來數(shù)季供應(yīng)可逐步爬升，英偉達(dá)持續(xù)與供應(yīng)商合作增加產(chǎn)能。

美系外資法人集成AI芯片制造的供應(yīng)鏈消息指出，CoWoS產(chǎn)能是AI芯片供應(yīng)產(chǎn)生瓶頸的主要原因，亞系外資法人分析，CoWoS封裝產(chǎn)能吃緊，關(guān)鍵原因在中介層供不應(yīng)求，因?yàn)橹薪閷庸璐┛字瞥虖?fù)雜，且產(chǎn)能擴(kuò)展需要更多高精度設(shè)備，但交期拉長(zhǎng)，既有設(shè)備也需要定期清洗檢查，硅穿孔制程時(shí)間拉長(zhǎng)，因此牽動(dòng)CoWoS封裝調(diào)度。

法人指出，除了臺(tái)積電，今年包括聯(lián)電和日月光投控旗下硅品精密，也逐步擴(kuò)展CoWoS產(chǎn)能。

臺(tái)廠也積極布局2.5D先進(jìn)封裝中介層，臺(tái)積電在4月下旬北美技術(shù)論壇透露，正在開發(fā)重布線層（RDL）中介層的CoWoS解決方案，可容納更多高帶寬內(nèi)存堆棧；聯(lián)電在7月下旬說明會(huì)也表示，加速展開提供客戶所需的硅中介層技術(shù)及產(chǎn)能。

美系外資法人透露，臺(tái)積電正將部分硅中介層（CoWoS-S）產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至有機(jī)中介層（CoWoS-R），以增加中介層供應(yīng)。

日月光投控在7月下旬說明會(huì)也表示，正與芯片廠合作包括先進(jìn)封裝中介層組件；IC設(shè)計(jì)服務(wù)廠創(chuàng)意去年7月指出，持續(xù)布局中介層布線專利，并支持臺(tái)積電的硅中介層及有機(jī)中介層技術(shù)。


下一代先進(jìn)封裝技術(shù)

據(jù)臺(tái)媒報(bào)道，蘋果正小量試產(chǎn)最新的3D小芯片堆疊技術(shù)SoIC（單線集成電路小輪廓封裝），目前規(guī)劃采用SoIC搭配InFO的封裝方案，預(yù)計(jì)用于MacBook，最快2025~2026年推出產(chǎn)品。

SoIC又是什么新技術(shù)呢？根據(jù)臺(tái)積電在第二十四屆年度技術(shù)研討會(huì)中的說明，SoIC是一種創(chuàng)新的多芯片堆疊技術(shù)，是一種晶圓對(duì)晶圓（Wafer-on-wafer）的鍵合（Bonding）技術(shù)，這是一種3D IC制程技術(shù)，可以讓臺(tái)積電具備直接為客戶生產(chǎn)3D IC的能力。

最讓人嘖嘖稱奇的是，SoIC技術(shù)是采用硅穿孔（TSV）技術(shù)，可以達(dá)到無凸起的鍵合結(jié)構(gòu)，可以把很多不同性質(zhì)的臨近芯片整合在一起，當(dāng)中最關(guān)鍵、最神秘之處，就在于接合的材料，號(hào)稱是價(jià)值高達(dá)十億美元的機(jī)密材料，因此能直接透過微小的孔隙溝通多層的芯片，達(dá)成在相同的體積增加多倍以上的性能，簡(jiǎn)言之，可以持續(xù)維持摩爾定律的優(yōu)勢(shì)。

臺(tái)積電赴日本參加VLSI技術(shù)及電路研討會(huì)發(fā)表技術(shù)論文時(shí)，也針對(duì)SoIC技術(shù)發(fā)表過論文，表示SoIC解決方案將不同尺寸、制程技術(shù)及材料的裸晶堆疊在一起。相較于傳統(tǒng)使用微凸塊的三維積體電路解決方案，臺(tái)積電的SoIC的凸塊密度與速度高出數(shù)倍，同時(shí)大幅減少功耗。此外，SoIC能夠利用臺(tái)積電的InFO或CoWoS的后端先進(jìn)封裝至技術(shù)來整合其他芯片，打造強(qiáng)大的3D×3D系統(tǒng)級(jí)解決方案。

有媒體認(rèn)為，從臺(tái)積電最初提出的CoWoS技術(shù)，到獨(dú)占蘋果代工的InFO技術(shù)，下一個(gè)讓它笑傲于封裝行業(yè)的，就是SoIC技術(shù)。

目前，臺(tái)積電的SoIC技術(shù)已經(jīng)在竹南六廠（AP6）進(jìn)入量產(chǎn)，月產(chǎn)能近2000片，預(yù)期未來幾年將持續(xù)翻倍增長(zhǎng)，AMD是其首發(fā)客戶，最新的MI300采用了 SoIC搭配CoWoS封裝的方案。

基于成本、設(shè)計(jì)等因素考慮，蘋果大概率會(huì)采用SoIC搭配InFO的解決方案，或許在M3 Ultra上就能一睹這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)力。

PoP技術(shù)帶領(lǐng)iPhone殺入智能手機(jī)市場(chǎng)，InFO讓蘋果自研移動(dòng)芯片走上崛起之路，而SoIC，會(huì)讓蘋果在桌面端芯片上掀起一場(chǎng)新的封裝革命嗎？