近幾年,AI技術的迅猛發展,有力推動了眾多領域的蓬勃發展,先進封裝領域便是其中之一。近日,有業界消息傳出,英偉達因最新的Blackwell架構GPU芯片需求強勁,已包下臺積電今年超過七成的CoWoS-L先進封裝產能,預計出貨量每季環比增長20%以上。
可見,今年的先進封裝需求仍將維持在高位,盡管臺積電已經在積極投入擴產,但顯然其擴產速度還是跟不上行業不斷增長的需求,業界急需探尋新的先進封裝技術。
CoWoS先進封裝產能供不應求,臺積電積極擴產
隨著AI和高性能計算(HPC)需求的爆發,CoWoS技術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先進封裝產能,致使臺積電CoWoS先進封裝產能供不應求。
為應對市場不斷增長的需求,近兩年來,臺積電積極擴產CoWoS先進封裝產能。據TrendForce報道,臺積電多個擴產項目正在同步推進:臺積電已經收購群創光電位于中國臺灣臺南的工廠(AP8),計劃于2025年末開始小規模生產,預計可實現每月4萬片到5萬片晶圓的生產能力;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進度加快,框架已初具規模;臺中的AP5B預計2025年上半年開始投入運營。
通過以上這些擴產計劃,預計到2025年年末,臺積電的CoWoS先進封裝月產能將提升至每月7萬片晶圓,到2026年末,月產能將進一步擴大,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相關市場傳聞。然而封測供應鏈指出,近期CoWoS相關訂單仍供不應求,沒有被砍單,可能因制程升級轉換,甚至可能是有客戶開始布局下世代扇出型面板級封裝(FOPLP),從而引發誤解。
天風證券分析師郭明錤也表示,臺積電CoWoS擴產計劃仍無改變,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CoWoS先進封裝產能,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技術就是近期較為熱門的先進封裝技術之一。
FOPLP技術是FOWLP技術的延伸,采用方形基板進行IC封裝,可擴大封裝尺寸,進而降低生產成本。FOPLP采用的方形基板也是其與CoWoS的最大區別,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量。
近幾年,群創、日月光、力成等眾多廠商積極布局FOPLP領域。尤其是群創,近幾年重金押注FOPLP領域,并近期宣布推出“半導體快軌計劃",透過擴大產官學合作,預計養成500位半導體大軍,其中,FOPLP技術更是重中之重。
目前,群創擁有業界最大尺寸的FOPLP技術,即700mm X 700mm尺寸,目標于今年上半年量產。封測大廠日月光則專注于600mm X 600mm規格的FOPLP領域,預計將于今年第二季度設備進廠,第三季度開始試量產。臺積電也高度關注FOPLP技術的發展,但尚未公布確切的發展尺寸。
FOPLP仍需克服的挑戰
FOPLP基板技術“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,提供更高產能,并降低生產成本。然而,FOPLP想要實現普及應用,仍需克服一些挑戰。
首當其沖的就是,目前業界還沒有統一的面板尺寸規格。從各大廠商的面板尺寸布局就可以看出,FOPLP的面板尺寸不像晶圓尺寸那樣有統一標準,各大廠商各自為政,這就要求制造商必須通過調整生產設備以適應不同尺寸,從而增加了設計過程的成本和復雜性。
此外,由于FOPLP面板尺寸較傳統的晶圓尺寸大,存在翹曲、對準精度和工藝變化等問題,FOPLP技術需要在新材料、工具和方法上進行大量投資。
跨生態系統的協作也至關重要,材料供應商、設備制造商、OSAT企業以及系統集成商需共同努力,克服技術、經濟等方面的問題,以推動FOPLP技術的普及應用。
結語
AI技術的發展極大地推動了先進封裝技術的需求增長。臺積電的擴產速度難以滿足這一增長幅度。業界需要新的封裝技術來填補這一需求缺口。FOPLP技術無疑是理想選擇之一,它提供了一種既可擴展又經濟高效的傳統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。
未來,隨著材料、設備及工藝方法的持續創新,相信FOPLP有能力彌合尖端性能與可制造性之間的差距,成為業界‘新寵兒’。
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