CoWoS是台积电最经典的先进封装技术之一。2011年至今,台积电的CoWoS工艺已经迭代至第五代,期间中介层面积、晶体管数量、内存容量不断扩大。英伟达、AMD、博通、Marvell等都是台积电CoWoS工艺的大客户。
台积电CoWoS结构示意图
自AIGC爆火之后,CoWoS也随之成为行业焦点,行业重量级客户持续对台积电追加CoWoS订单。为应对大客户需求,台积电加快CoWoS先进封装产能扩充脚步。
此外,台积电还开发了廉价版的CoWoS技术,即InFO技术,降低了单位成本和封装高度。这也是InFO技术在移动应用和HPC市场成功的重要原因,为台积电后来能独占苹果A系列处理器打下了关键基础。
除了CoWoS和InFO,2018年,台积电首度对外界公布了创新的系统整合单芯片(SoIC)多芯片3D堆叠技术SoIC,这标志着台积电已具备直接为客户生产3D IC的能力。作为业内第一个高密度3D chiplet堆叠技术,SoIC被看作“3D封装最前沿”技术。
凭借其凸块密度更高,传输速度更快,功耗更低等优势,SoIC或将成为行业未来发展的主要封装技术趋势。当前,台积电也正在积极上调SoIC的产能计划,计划到2024年年底,月产能跃升至5000-6000颗,以应对未来AI和HPC的强劲需求。
可见,台积电凭借其领先的先进封装技术吃尽红利。
当然,英特尔,三星两位强敌在此领域也丝毫不敢懈怠。
英特尔通过多年技术探索,相继推出了EMIB、Foveros和Co-EMIB等多种先进封装技术,在互连密度、功率效率和可扩展性三个方面持续精进。
从英特尔发布的先进封装技术蓝图来看,其计划将传统基板转为更为先进的玻璃材质基板,以实现新的超越;同时英特尔也将在布局硅光模块中的CPO(共封装光学)技术,通过玻璃材质基板设计,利用光学传输的方式增加信号交换时的可用频宽,以优化算力成本。
结合英特尔在先进制程上一系列动态,外界预期,英特尔将结合先进制程与先进封装两条线,希冀在晶圆代工领域实现“1加1大于2”的效果。
三星在2.5D/3D先进封装技术领域同样也在积极布局,并已经推出I-Cube、X-Cube等先进封装技术。针对2.5D封装,三星推出的I-Cube技术可以和台积电的CoWoS技术相媲美。针对3D封装,三星在2020年推出X-Cube技术,将硅晶圆或芯片物理堆叠,并通过TSV连接,最大程度上缩短了互联长度,在降低功耗的同时提高传输速率。
另外,三星计划在2024年量产可处理比普通凸块更多数据的X-Cube封装技术,并预计2026年推出比X-Cube处理更多数据的无凸块型封装技术。拥有从存储器、处理器芯片的设计、制造到先进封装业务组合的优势。