AI晶片CoWoS封裝產能告急,矩形晶圓會是救星?

AI晶片CoWoS封裝產能告急,矩形晶圓會是救星?

ADVERTISEMENT

經多家媒體證實,台積電3nm代工價格將在明年上調5%,同時,CoWoS先進封裝價格將上漲10%-20%。但即使漲價,客戶們依然選擇在台積電下單,反觀三星沒有獲得任何大客戶的轉單訂單。出現這種情況,主要還是因為三星3nm工藝良率過低。比起價格,客戶優先考量的還是良率。

AI晶片CoWoS封裝產能告急,矩形晶圓會是救星?

也正是因為客戶搶著預訂產能,台積電3nm家族產能的持續吃緊,而與 AI晶片關係密切的CoWoS先進封裝產能同樣出現供不應求的情況。

為了緩解產能缺口,台積電預計在今年第三季度將新增的CoWoS相關裝置到位。除此以外,台積電還在研究新的先進晶片封裝技術

矩形「晶圓」,一種新思路

據日經亞洲報導,台積電在研究一種新的先進晶片封裝方法,即使用矩形基板代替傳統圓形晶圓,進而在每個晶圓上放置更多的晶片。

據消息人士透露,這種矩形基板尺寸為510 x 515 mm,對比12吋晶圓的尺寸(70659平方毫米),可用面積達到了三倍之多,並且不像圓形晶圓一樣有可用面積有邊角料留下。

據分析師估算,在100%的良率下,一塊12吋晶圓只能造出16套B200這樣的 AI算晶片。即使是較早的H100晶片,最多也只能封裝大約29套。

而從供應鏈的角度來看,僅NVIDIA一家對CoWoS的需求就超過4.5萬片晶圓,更不要說Google、亞馬遜、AMD等廠商都在使用台積電的CoWoS封裝技術。

AI晶片CoWoS封裝產能告急,矩形晶圓會是救星?

隨著需求持續攀升,NVIDIA的GPU供應能力將進一步受到限制,這是買賣雙方都不願意看到的結果。

不過,目前該這項研究仍然處於早期階段,有半導體分析師認為,整體來看,這一技術可能需要五到十年的時間才能實現全面的設施升級。

因此,想要解決 CoWoS產能問題目前只能先靠增加產線的方式。

業界傳出,台積電南科嘉義園區CoWoS新廠已進入環差審查階段,即開始採購裝置。同時,南科嘉義園區原定要蓋兩座CoWoS新廠之外,台積電正勘察三廠土地。

另外,業內類似CoWoS類似的2.5D先進封裝技術還有三星的I-Cube(Interposer Cube )、日月光的FOCoS-Bridge、英特爾的EMIB等。

最強 AI晶片,點燃面板封裝產業鏈

其實在NVIDIA發表新一代 AI晶片GB200時,就已經透露了這種矩形晶圓封裝技術。

為了緩解CoWoS先進封裝產能吃緊問題,NVIDIA正規劃將其GB200提早匯入扇出面板級封裝(FOPLP),從原訂2026年提前到2025年。

對比晶圓級封裝(FOWLP),面板級封裝使用方形的玻璃面板或印刷電路板,尺寸也不僅僅是510 x 515mm,還有更大的600 x 600mm。

據Yole的報告計算,FOWLP技術的面積使用率<85%,而FOPLP面積使用率>95%,這使得在相同比例下,300x300mm的矩形面板會比12吋晶圓多容納1.64倍的die,最終會轉化到每單位晶片的生產成本之上。

AI晶片CoWoS封裝產能告急,矩形晶圓會是救星?

隨著基板面積的增加,晶片製造成本將逐漸下降,300mm過渡到板級封裝,則能節約高達66%的成本。

因此單從經濟角度考慮,FOPLP對比晶圓封裝有多項優勢。而更重要的則是FOPLP可以緩解CoWoS產能吃緊的問題,進而保證 AI運算的需求。

不過矩形基板,其實早有嘗試。為了在基板上形成布線層和TSV,需要用到專用的製造裝置和傳輸系統,並且需要光刻膠等一系列配套裝置。而這些的準備工作,都需要時間和金錢,即使像台積電這樣擁有深厚財力的晶片製造商,也不能在短時間內解決

因此在先進封裝相關裝置製造商投入相應產品前, CoWoS 技術依然是 AI晶片的首選。

不過隨著產業鏈上下游廠商的不斷關注和入局,這項面板級封裝技術也會逐漸走向現實。

 

 

36Kr
作者

36氪(36Kr.com)累計發表超過10.8萬條包含圖文、音訊、影片在內的優質內容。氪原創內容體系涵蓋新創公司、大公司、投資機構、地方產業與二級市場等內容模組,設置有快訊、深度商業報導

使用 Facebook 留言
發表回應
謹慎發言,尊重彼此。按此展開留言規則